2020-2021学年高中物理-第二章-圆周运动-第3节-离心现象及其应用教案2-粤教版必修2.doc

2020-2021学年高中物理 第二章 圆周运动 第3节 离心现象及其应用教案2 粤教版必修2

2020-2021学年高中物理 第二章 圆周运动 第3节 离心现象及其应用教案2 粤教版必修2

年级：
姓名：

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离心现象及其应用
【学情分析】
本节课的授课对象是田家炳中学一个普通班的学生，班上的学生基础一般，大部分学生的理性思维不算太好，他们只能简单的记一些物理公式，然后解决直接套用公式的题目，对于一些需要变通的物理题无法自行解决，所以在上课期间需要不断的培养他们的物理过程分析能力，也要让他们感受物理与日常生活的紧密联系，学会用物理知识来解释生活中的物理现象，以此来增强他们学习物理的兴趣，有了兴趣，才有可能把物理学好。
【教学内容分析】
离心现象及其应用是在学习了圆周运动及向心力的基础上，进一步探究、体会圆周运动的受力与运动关系.前面一节是物体受到的力足够提供给物体做圆周运动的向心力，而使物体做圆周运动，这一节是探究、体会给物体提供指向圆心的力不足或消失时，物体的运动情况如何，从而使同学们掌握离心运动是物体失去向心力或向心力不足，而不是物体有远离圆心的力.然后在同学们讨论与探究中了解掌握离心现象在生产和生活中的应用。
【教学目标】
一、知识与技能
1．知道什么是离心现象及其产生的条件。
2．了解离心现象的应用和危害及其防止。
二、过程与方法
1. 通过观察实验，体会离心现象的产生条件； 
2. 列举生活中的离心现象，认识离心现象在生活和生产中的应用和危害。
三、情感态度与价值观
1．应用所学知识，解释现象，用方法认识自然，发展物理学习的兴趣。
2．感悟科学是人类创造发明的基础，保持物理学习热情。
【教学重点】 ：物体做离心运动所满足的条件．
【教学难点】 ：对离心运动的理解及其实例分析．
【教学方法】 : 讲授法，实验法。
【教具准备】 ：小球、绳子、离心转台、海绵等各类演示设备．
【课时安排】 ：l课时。
【教学过程设计】 ：
导入新课
观看链球运动员参加链球比赛的视频，提出两个问题：1﹑链球先做什么运动？2﹑链球离开运动员的手以后做什么运动？引导学生回答问题，最终共同得出离心现象的定义：做圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就会做逐渐远离圆心的运动，这种现象称为离心现象。
推进新课
一、 离心运动
学生阅读教材，认识离心运动．
1．离心运动的条件
通过多媒体课件观察实验小车做圆周运动、离心运动、向心运动的视频，得出做圆周运动的物体所受合外力与所需向心力的关系决定着它的运动状态：当F合 = F向时，物体做匀速圆周运动；当 F合 < F向 时，物体做离心运动；当F合 > F向 时，物体做近心运动；当F合 = 0 时，物体做匀速直线运动。从而得出物体做离心运动的条件：做匀速圆周运动的物体合外力消失或不足以提供所需的向心力。
离心现象的具体表现： （1）当产生向心力的合外力突然消失，物体将沿这点的切线方向飞出远离圆心，做匀速直线运动。（2）当产生向心力的合外力不完全消失，而只是小于所需要的向心力时，物体将沿切线和圆周之间的一条曲线运动，远离圆心而去．

总结：离心现象的本质是物体惯性的表现。
做匀速圆周运动的物体，由于本身有惯性，总是想沿着切线方向运动。只是由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动．如果提供向心力的合外力突然消失，物体由于本身的惯性，将沿着切线方向运动，这也是牛顿第一定律的必然结果．如果提供向心力的合外力减小，使它不足以将物体限制在圆周上，物体将做半径变大的圆周运动．此时，物体逐渐远离圆心，但“远离”不能理解为“背离”．做离心运动的物体并非沿半径方向飞出，而是运动半径越来越大．
二、离心运动的应用
1．离心机械：利用离心现象工作的机械叫做离心机械。观察视频，了解生活中的离心机械以及离心现象，分析其中的原理。
①洗衣机的脱水筒
演示：把一块湿布放在脱水桶的金属网笼里，网笼转得比较慢时，水滴跟物体的附着力F足以提供所需的向心力，使水滴做圆周运动．当网笼转得比较快时，附着力F不足以提供所需的向心力，水滴就做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面．
②离心分离器
试管里的悬浊液沉淀较慢，为了加速沉淀，也可把试管装入离心机，利用离心运动的原理使其中的不溶微粒加速沉淀．小朋友都爱吃的“棉花糖”，它的制作方法也应用了离心运动的原理．
③制作“棉花”糖的原理
内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。
④用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内
体温计盛水银的玻璃泡上方有一段非常细的缩口，测定体温后，升到缩口上方的水银柱因受缩口的阻力不能自动缩回玻璃泡内，在医院里将许多用过的体温计装入水袋内放在离心机上，转动离心机，可把水银柱甩回到玻璃泡内．当离心机转得比较慢时，缩口的阻力 F足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动；当离心机转得很快时，阻力F不足以挺供所需的向心力，水银柱做离心运动而回到玻璃泡内．在日常生活中我们通常是用手将体温计中的水银柱甩回玻璃泡内的．
引入卫星变轨问题，为下一个章节做好铺垫。
三．离心运动的防止
①车辆转弯时要限速
在水平路面上行驶的汽车，转弯时所需的向心力来源于静摩擦力。如果转弯时速度过大，所需的向心力F大于最大静摩擦力Fmax，汽车将做离心运动而造成交通事故．因此，在转弯处，车辆行驶不允许超过规定的速率．
②转动的砂轮和飞轮要限速
高速转动的砂轮和飞轮等，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，砂轮和飞轮内部分子间的相互作用力不足以提供所需的向心力时，离心运动会使它们破裂，甚至酿成事故。
离心现象有时会造成危害，需要防止．例如汽车、火车在转弯时若速度超过允许范围，就会因离心现象而造成严重交通事故．高速转动的砂轮，若转速过大，使构成砂轮的砂粒间的作用力不足以提供其所需的向心力，就会引起砂轮某些组成部分的离心现象而造成事故。
四、课堂训练
1．物体做离心运动时,运动轨迹 ( )
A．一定是直线
B．一定是曲线
C．可能是直线，也可能是曲线
D．可能是圆
2.为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以：( )
a.增大汽车转弯时的速度　
b.减小汽车转弯时的速度
c.增大汽车与路面间的摩擦
d.减小汽车与路面间的摩擦
A.a、b B.a、c C.b、d D.b、c
3.下列说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心
B.做匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心
C.做匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力，维持其作圆周运动
D.做离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故
4.下列说法中错误的有：（ ）
A.提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干
B.转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心
C.为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速
D.离心水泵利用了离心运动的原理
答案：1．C 2．D 3．B 4．B
五、课堂小结
这节课我们运用圆周运动的知识分析了离心现象，知道了产生离心运动的条件．在实际中，当离心运动对我们有利时需要利用它，如：洗衣机的脱水筒、棉花糖的产生等。当离心运动对我们有害时就需要加以限制，如：汽车拐弯时的限速、高速旋转的飞轮、砂轮的限速等．做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞去的倾向．还知道了做圆周运动的物体合外力与向心力的关系：
当 F = F向 时，物体做匀速圆周运动
当 F ＜ F向时，物体逐渐远离圆心
当 F＞F向 时，物体逐渐靠近圆心
当 F= 0 时，物体沿切线方向飞出
六、板书设计
1.　 离心现象及其应用
2.　 供需关系
3.　 产生条件
4.　 本质：惯性的体现
5.　 应用与防止
【教学反思】
本节课结合多媒体课件、实验视频、自制绳子拴小球的教具、演示实验、引入生活例子分析等手段，激发学生学习的兴趣。物理是一门理论性很强的学科，但同时物理也是来源于生活，应用于生活的，这节课比较贴近生活，利用这个特点，在这节课上，大力渲染物理有趣又有用，懂得物理好处多，让学生逐渐摆脱被动学习物理的局面。除此之外，在教学的过程中还引入了“课堂测试”这个环节，及时对课堂重点进行测试，这样可以快速反馈学生掌握的情况，有利于及时纠正课堂教学，追求课堂效应的最大化。当然这节课也存在一些不足之处，如在实验视频的挑选中，有些视频不是很清晰，还有就是自己的板书功底仍有待提高，如：字迹不太漂亮，板书内容比较简单。在今后，我会一直保持学习的心态，努力向一些优秀的老教师继续学习，争取更大的进步。