高中物理人教版 (新课标)必修27.生活中的圆周运动教案

离心现象及其应用

一、设计思想

让学生通过观察各种离心实验，获得离心现象的感性知识，积极思考，结合圆周运动知识分析出离心运动的本质和条件；紧密联系实际，把学过的知识应用到实际生产、生活中，学会利用和防止离心现象。

二、教学内容分析

本节主要让学生了解离心现象产生的原因及其在生产上的应用，教学时要充分利用课本的素材，提高学生综合运用知识的能力，有些实际问题，比较复杂，教学时不要求做深入分析.

三、教学目标

（一）知识目标

1.知道什么是离心运动.

2.知道物体做离心运动的条件.

3.了解离心运动的应用和防止.

（二）能力目标

通过对离心现象的实例分析，提高学生综合知识解决问题的能力.

（三）德育目标

通过离心运动的应用和防止的实例分析，使学生明白事物都是一分为二的，要学会用一分为二的观点来看待问题.

四、教学重点、难点及资源

（一）教学重点

1.知道物体做离心运动的条件.

2.了解离心现象的应用和防止.

（二）教学难点

物体做离心运动时运动路线的判定.

（三）教学方法

提出问题、分析问题、解决问题的方法.

（四）教学用具

投影仪、投影片、录像资料、课件

五、教学过程

（一）引入

同学们，我们洗完衣服常放到洗衣机的甩干筒甩干，实际上，甩干机的原理就是圆周运动中的离心现象，今天我们就来学习这种现象.

（二）新课教学

1．离心现象：

［教师］物体为什么能做圆周运动？

［学生］这是因为做圆周运动的物体受到了向心力的作用，向心力使物体维持在圆周轨道上.

［教师］用一根细线拴住一块石块，然后用手捏住线的另一端，让石块做圆周运动，当石块越转越快时，绳子有可能被拉断，此时物体的运动情形如何呢？

放录像：观察在向心力突然消失后，石块所做的离心运动.

［教师］如果合力不足以提供物体的所需向心力时，石块的运动情形又如何呢？

放录像：观察在合外力不足以提供物体所需向心力时，物体的运动.

学生活动：叙述看到的现象.

如果物体所受的向心力突然消失，物体将沿周围的切线飞出，离圆心越来越远.

如果物体所受的合力不足以提供物体所需的向心力时，物体也做远离圆心的运动.

总结：做匀速圆周运动的物体，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，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动.

［板书］

1.离心运动的条件：做圆周运动的物体的合力突然消失或所受的合力不足以提供物体所需的向心力 .

2.物体将沿切线飞出或者沿切线和圆周之间的某条曲线运动，离圆心越来越远.

［教师分析］

1.在合力突然消失时，物体为什么沿圆周的切线离心飞出？

物体做匀速圆周运动时，由于物体本身的惯性，它总有沿圆周切线飞出去的倾向，之所以没有飞出，是因为受向心力作用的缘故，从某种意义上说：向心力的作用，是不断地把物体从圆周运动的切线（这是它不受向心力时将会运动的路线）拉到圆周上来，把它同圆心的距离保持不变，一旦作为向心力的合外力突然消失，物体就沿切线飞出，离圆心越来越远，所以当细线断了，作为向心力的拉力突然消失，石块就沿切线离心飞出.

2.在合外力不足以提供物体做圆周运动所需要的向心力时，物体也逐渐远离圆心，因为合外力虽然把物体拉离切线，但还不能把它拉到圆周上来，所以它就沿着切线和圆周之间的某条曲线运动，离圆心越来越远.

［讨论］离心运动与沿着半径背离圆心的运动是一回事吗？

离心运动不是沿半径背离圆心的运动，而是沿着切线或曲线离开圆心的运动.

2．离心运动的应用和防止

［放录像］观看离心干燥机、洗衣机的脱水桶，体温计甩水银柱、生产棉花糖等过程.

［简介离心脱水器的原理］

离心脱水器的圆筒壁上开有很多小孔，把湿的物体放在圆筒里，当圆筒转动得相当快时水滴跟物体的附着力小于做圆周运动需要的向心力，水滴就离开物体，穿过小孔而沿切线飞出，这样就把湿物体上的水甩掉了.

［学生活动］

解释洗衣机的脱水桶、体温计甩水银、生产棉花糖等的工作原理.

事物是一分为二的，离心现象有时会造成危害，需要设法防止.

［放录像］

人骑自行车在转弯时由于离心运动而造成交通事故.

高速运动的砂轮和飞轮，离心运动会使它们破裂，以致造成事物.

学生活动：

学生举例说明离心运动的应用和防止.

（三）小结

做匀速圆周运动的物体，在合外力突然消失或所受外力不足以提供做圆周运动所需的向心力时，物体就做逐渐远离圆心的运动，称为离心运动.

要注意离心现象是做圆周运动的物体向心力不足（此时物体做逐渐远离圆心的运动）或失去向心力（物体由于惯性沿此时刻的速度方向飞去）所致的现象.

对做圆周运动的物体：

1.要考虑到当物体的线速度或角速度等物理量的变化要引起物体所需向心力的变化，此时物体是否会做离心运动.

2.要注意离心现象的防止和应用，在实际中经常要考虑这些问题，如车辆转弯有规定的速度，运转的机件一定有规定的转速等.

（四）课堂活动作业

完成课本后面的讨论与交流

（五）板书设计

1、离心现象

(1)物体做离心运动的条件

合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力

(2) 离心运动

做匀速圆周运动的物体，在所受合外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，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。

2、离心运动的应用和防止

(1)离心运动的应用

①离心干燥器

②离心沉淀器

(2)离心运动的防止

①车辆转弯时要限速

②转动的砂轮和飞轮要限速

六、教学体会

1．教学时充分利用课本的素材和录象资料，让学生获得感性知识，通过引导得出离心现象产生的原因及其在生产、生活中的运用，提高学生获取知识和运用知识的能力。

2．教学环节连贯，顺应学生思维发展规律，关于离心现象的运用和防止调动了学生的思维，在探究学习的过程中激发了学生的兴趣，提升了学生的能力

3．教学方法上，注重理论联系实际，侧重实际运用。