研究离心现象及其应用导学案
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§2.4研究离心现象及其应用【教学目标】知识与技能方面:离心现象及其产生的原因;过程与方法方面:将生活实例转换为物理问题进行分析研究;情感、态度与价值观方面:了解并体会物理学对经济和社会发展的贡献。
【教学重点】(1)离心现象的概念;(2)离心现象的应用与防止;【教学难点】实际问题中离心现象的分析【知识梳理】1、离心现象:做运动的物体,在某种情况下会脱离圆周做的运动。
2、离心运动的本质是由于物体具有,物体做圆周运动时总有沿方向飞离的倾向。
3、做匀速圆周运动的物体所受指向圆心的合力改变时,运动的路径也将改变;当所受的向心力突然,或所受到的指向圆心的合外力所需向心力时,物体将沿着圆周的切线方向或者沿着某一曲线飞离圆周,这时候出现了离心现象。
4、离心现象在生活、生产和科技中有广泛的应用:水泥涵管的制造,,,等都是根据离心现象工作的;在家庭里洗衣机甩干衣物利用把衣物里水甩出去;在实验室、医院里,常用将不同密度的物质分离开来。
5、离心现象有时会给人们带来不利的方面:出现交通事故,在高速公路的弯道处,要对车辆,高速旋转的砂轮或飞轮破裂,碎片飞出造成事故,所以要对转动的物体。
【合作探究】1、做离心运动的物体,总是沿着切线方向飞出吗?2、离心运动的本质是什么?3、汽车转弯时,速度越大越容易快速转过,还是适当的速度更容易转过去?【小试身手】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、下列关于离心现象的说法正确的是( )A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将沿切线做直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做曲线运动3、如图1所示,匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块,该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动,则在改变下列何种条件的情况下,滑块仍能与圆盘保持相对静止( )A.增大圆盘转动的角速度B.增大滑块到转轴的距离C.增大滑块的质量mD.改变上述任一条件的情况下都不可能使滑块与圆盘保持相对静止【课后达标】1、下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是()A.因为向心加速度大小不变,故是匀变速运动B.由于向心加速度的方向变化,故是变加速运动C.用线系着的物体在光滑水平面上做匀速圆周运动,线断后,物体受到离心力作用,而背离圆心运动D.向心力和离心力一定是一对作用力和反作用力2、洗衣机的甩干筒(竖直放置)在转动时有一衣物附在筒壁上,则此时()A.衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力C.筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大D.筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速的增大而增大3、有一种大型游戏器械,它是一个圆筒形大容器,筒壁竖直,游客进入容器后靠筒壁站立,当圆筒开始转动,转速加快到一定程度时,突然地板塌落,游客发现自己没有落下去,下列说法正确的是( )A.游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁B.游客处于失重状态C.游客受到的摩擦力等于重力D.随着转速的增大游客有沿筒壁向上滑动的趋势4、如图3所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.18 kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动.现使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转速增加到开始时转速的3倍时,细线断开,线断开前的瞬间,线的拉力比开始时大40 N.(重力加速度g=10 m/s2)求:(1)线断开前的瞬间,线的拉力大小;(2)线断开的瞬间,小球运动的线速度大小;(3)如果小球离开桌面时,速度方向与桌边的夹角为60°,桌面高出地面0.8 m,求小球飞出后的落地点垂直到桌边的水平距离.【自我反思】2、4答案【小试身手】1、选C.做圆周运动的物体,若合外力的向心(垂直于速度方向)分力变得不足以提供做某个圆周运动所需的向心力时,物体将有轨道变大的趋势,即有做远离原圆心的曲线运动的趋势.若合外力根本没有向心分量时,物体将有沿切线飞出后做直线运动的趋势;所以,运动可能是直线也可能是曲线,但轨道不可能是小圆.2、【解析】选C.向心力是根据效果命名的.做匀速圆周运动的物体所需要的向心力,是它所受的某个力或几个力的合力提供的,但并不受离心力的作用.它之所以产生离心现象是由于F合=F向<mω2r,故A错.物体在做匀速圆周运动时,若它所受到的力都突然消失,根据牛顿第一定律,它从这时起做匀速直线运动.故C正确,B、D错.3、【解析】选C.用ω、r分别表示圆盘转动的角速度和滑块到转轴的距离,圆盘对滑块的最大静摩擦力 f m=μmg ①滑块跟随圆盘的转动做匀速圆周运动,恰不发生相对滑动时,应有mω2r=f m. ②联立①②两式得:ω2r=μg ③由③式可知,滑块质量的大小不影响滑块是否能相对圆盘滑动,但若增大ω或r,一定会使ω2r>μg,滑块会做离心运动而相对圆盘滑动.因此,正确选项为C.【课后达标】1、【解析】选B.匀速圆周运动的向心加速度大小不变,方向时刻在变,是变加速运动,故A错误,B正确;在惯性参考系中,没有“离心力”这个概念,故C、D均不正确.2、【解析】选A、C.衣物附在筒壁上时,受重力、弹力和摩擦力,弹力提供向心力,由N=m ω2r及ω=2πn知,转速n增大,弹力增大,重力和摩擦力平衡,故A、C正确,B、D错误.3、【解析】选C.游客随圆筒做圆周运动,当地板塌落后,游客仍能紧贴器壁而不落下去,此时筒壁对游客有两个力作用,即弹力和摩擦力,弹力提供向心力,摩擦力与重力平衡,所以筒壁对游客的作用力方向斜向上,故只有C正确.4、【解析】(1)设开始时角速度为ω0,线的拉力为F0,线断开的瞬间,角速度为ω,线的拉力是F.线对小球的拉力提供小球做圆周运动的向心力,。
2.4 离心现象导学案【学习目标】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。
【重点难点】重点:物体做离心运动所满足的条件。
难点:对离心运动的理解及其实例分析。
【导学流程】一、了解感知思考1:若转盘上的物体受到最大静摩擦力是9N,物体的质量是1kg,物体做圆周运动的半径为1m, 如果物体在上三种情况下与转盘均保持相对静止,分别需要多大的向心力?当转盘ω=1rad/s当转盘ω=3rad/s当转盘ω=5rad/s想一想:根据上面思考计算出的结果总结什么是离心运动?物体做离心运动的条件是什么?归纳:做匀速圆周运动的物体,在所受的合力突然或者提供圆周运动所需要的向心力的情况下,物体所做的的运动叫做离心运动。
离心运动的特点:。
二、深入学习思考2:如图5.7.1所示,分析下列情况小球的运动情况。
(1)如果外界提供的指向圆心的合外力突然消失(2)如果外界提供的指向圆心的合外力等于所需向心力(3)如果外界提供的指向圆心的合外力小于所需向心力(4)如果外界提供的指向圆心的合外力大于所需向心力三、离心运动的应用通过观察右图,分析脱水桶为什么能将水从衣物上分离,被甩出脱水桶?四、离心运动的防止在水平公路上行驶的汽车转弯时在水平公路上行驶的汽车,转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。
如果转弯时速度过大,所需向心力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,在公路弯道处,车辆行驶不允许超过规定的速度。
问题一:要使原来作圆周运动的物体作离心运动,该怎么办?问题二:要防止离心现象发生,该怎么办?知识拓展:在日常生活中,有不少人用“离心力’’来解释离心现象.其实,“离心力”这个概念不够严密.物体发生离心现象并不是因为有什么“离心力”作用在物体上,而是因为向心力减小或消失.此外,向心力本身也是一个以效果来命名的力,它可以是一个作用力,也可以是几个作用力的合力,也可以是合力在半径方向的分力.在一般情况下,也不能认为向心力和离心力是一对作用力和反作用力五、迁移应用应用1.下列说法正确的是 ( )A、作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、作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、作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、作离心运动的物体,是因为受到离心力作用的缘故。
离心现象及其应用(1)定义:做圆周运动的物体,在所受突然消失或不足以提供圆周运动所需的情况下,就做逐渐远离的运动,这种运动现象就叫离心现象。
(2)本质:离心现象是物体的表现。
2.离心运动的条件(1)物体做离心运动的条件是:做圆周运动的物体所受的消失或不足以提供圆周运动所需的向心力。
(2)做离心运动的物体,其运动轨迹有两种可能:一是由于合外力不足以提供物体做圆周运动所需的,物体的运动轨迹是逐渐圆心的渐开线;另一种是合外力突然消失,物体由于惯性沿外力消失瞬间速度方向做运动。
3.离心现象的应用和防止(1)利用:在实际生活中,利用离心现象工作的机械叫,生活中常见的有离心分离器、洗衣机的脱水筒等。
(2)危害:离心现象有时也是,应设法防止,如:①汽车在转弯(尤其在下雨天)时冲出车道而发生事故,因此在转弯处安装限速的警示牌。
②高速转动的砂轮或飞轮在高速转动时容易飞出而伤人,因此在砂轮的外侧加一个保护罩。
4.(单选)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5.(双选)在下列哪几种情况下,原来做圆周运动的物体将产生离心运动( )A.物体所受的合外力突然消失B.物体所受的合外力突然增强C.物体所受的合外力小于所需的向心力D.物体所受的合外力大于所需的向心力课前自主预习答案:1.(1)合外力,向心力,圆心,(2)惯性2.(1)合外力(2)向心力,远离,匀速直线3.(1)离心机械(2)有害的11日凌晨结束的2012年伦敦奥运会女子链球决赛中,中国选手张文秀以76米34的成绩获得铜牌。
张文秀连续两届奥运会获得铜牌,成为中国第一位连续两届奥运会获得奖牌的田径运动员。
图2-3-1所示为链球运动员张文秀投掷链球时情景。
请思考下列问题.(1)运动员未松手前链球做运动.(2)运动员松手后链球做运动.图2-3-1答案:(1)圆周运动(2)离心运动重点归纳1.离心现象:做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或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.2.离心运动的实质——物体惯性的表现做匀速圆周运动的物体,由于本身有惯性,总是想沿着圆周切线方向运动,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 .3.离心运动的受力特点物体做离心运动并不是受到“离心力”作用(“离心力”实际上是不存在的),而是提供的向心力太小或突然消失的缘故.4.理解离心运动的条件(1)向心力的作用效果是改变物体的运动方向,如果向心力突然消失,则物体的速度方向不再变化,由于惯性,物体将沿切线方向飞出去,它不是沿半径方向飞出.(2)如果提供的向心力太小,虽然物体的速度方向仍在变化,但变化较慢,因此物体会偏离原来的圆周而做离心运动,其轨迹为圆周和切线间的某一条曲线.5.离心运动轨迹的理解:分析物体是做圆周运动、离心运动还是向心运动,要看外界提供的向心力与物体做圆周运动所需要的向心力的关系.(1)当F=mω2r时,物体做匀速圆周运动;(2)当F=0时,物体沿切线方向飞出;(3)当F<mω2r时,物体逐渐远离圆心;(4)当F>mω2r时,物体逐渐靠近圆心.图2-3-2【例1】(双选)一个粗糙的水平转台以角速度ω匀速转动,转台上有一质量为m的物块恰能随转台一起转动而做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )A.若增大角速度ω,物块将沿切线方向飞出B.若增大角速度ω,物块将沿曲线逐渐远离圆心C.若减小角速度ω,物块将沿曲线逐渐靠近圆心D.若减小角速度ω,物块仍做匀速圆周运动解析:物体恰能随转台一起转动,说明此时充当向心力的摩擦力恰好能够保证物体做圆周运动.如果增大角速度ω,则需要的向心力要增大,而摩擦力不能再增大了,因此,物体就会逐渐远离圆心,B答案正确;若减小角速度ω,则需要的向心力减小,而摩擦力也可以减小,因此,物体仍做匀速圆周运动,D答案正确.答案:BD触类旁通1.下列关于离心现象的说法正确的是()A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将沿切线方向做直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将沿切线方向做曲线运动解析:当F<mω2r时,物体逐渐远离圆心,产生离心现象,离心力不存在,故A错;当F=0时,物体沿切线方向飞出,做直线运动,故C对、BD错。
离心现象及其应用教学教案第一章:离心现象的引入1.1 教学目标让学生了解离心现象的定义和产生条件。
让学生理解离心现象在现实生活中的应用。
1.2 教学内容离心现象的定义和产生条件:当物体受到的合力不足以提供向心力时,物体将向外飞出,形成离心现象。
离心现象在生活中的应用:例如洗衣机脱水、汽车转弯、地球自转等。
1.3 教学活动教师通过实例演示或视频展示离心现象,引导学生观察和思考。
学生通过小组讨论,探讨离心现象的产生条件和应用场景。
1.4 教学评价学生能准确描述离心现象的定义和产生条件。
学生能列举出离心现象在生活中的应用实例。
第二章:离心力与向心力的关系2.1 教学目标让学生理解离心力和向心力的概念及其关系。
让学生掌握离心力与向心力的大小关系。
2.2 教学内容离心力与向心力的概念:离心力是指物体向外飞出的力,向心力是指物体向中心点运动的力。
离心力与向心力的大小关系:当物体受到的合力不足以提供向心力时,离心力大于向心力,物体向外飞出;当物体受到的合力大于所需的向心力时,离心力小于向心力,物体向中心点运动。
2.3 教学活动教师通过示意图或实验演示,解释离心力与向心力的概念及其关系。
学生通过小组讨论,分析离心力与向心力的大小关系。
2.4 教学评价学生能准确描述离心力与向心力的概念及其关系。
学生能判断离心力与向心力的大小关系。
第三章:离心现象的应用3.1 教学目标让学生了解离心现象在现实生活中的应用。
让学生掌握离心现象的应用原理。
3.2 教学内容洗衣机脱水:通过离心力将衣物中的水分甩出。
汽车转弯:通过离心力使车辆保持曲线运动。
地球自转:地球自转产生的离心力使得地球扁平。
3.3 教学活动教师通过实例或视频展示离心现象的应用,引导学生理解和掌握应用原理。
学生通过小组讨论,分析离心现象在不同应用场景中的作用。
3.4 教学评价学生能列举出离心现象在不同领域的应用实例。
学生能解释离心现象在应用中的作用原理。
第四章:离心现象的实验探究4.1 教学目标让学生通过实验探究离心现象的产生和应用。
2.4研究离心现象及其应用学习目标知识脉络1.了解离心现象及其产生条件,知道人们对离心现象的应用.2.了解人们为防止离心现象而采取的办法及措施.3.通过实际生活中的应用,体验理论指导实际的思想。
离心现象错误!1.定义:做圆周运动的物体,脱离圆周做离开圆心的运动现象.2.本质:离心运动的本质是由于物体具有惯性.物体做圆周运动时总有沿切线方向飞出的趋势。
3.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.错误!1.做离心运动的物体一定受到离心力的作用.(×)2.离心运动是沿半径向外的运动.(×)3.离心运动是物体惯性的表现。
()错误!雨天,当你旋转自己的雨伞时,将会发现雨滴沿着伞边缘的切线飞出,如图2。
41你能说出其中的原因吗?图2。
4。
1【提示】当转动雨伞时,雨滴随之转动,所需向心力不足,雨滴做离心运动,因水平方向不受力,由于惯性原因,雨滴沿着伞边缘的切线飞出,飞出后做平抛运动。
错误!如图2。
4.2所示,链球比赛中,高速旋转的链球被放手后会飞出.汽车高速转弯时,若摩擦力不足,汽车会滑出路面.请思考:图2.4。
2探讨1:链球飞出、汽车滑出是因为受到了离心力吗?【提示】不是。
是因为向心力不足或消失.探讨2:物体做离心运动的条件是什么?【提示】物体受的合外力消失或小于圆周运动需要的向心力.错误!1。
离心运动的实质:离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象,它的本质是物体惯性的表现.做圆周运动的物体,总是有沿着圆周切线飞出去的趋向,之所以没有飞出去,是因为受到指向圆心的力.2.离心运动的条件:做圆周运动的物体,提供向心力的外力突然消失或者外力不能提供足够大的向心力.3.离心运动、近心运动的判断:物体做离心运动还是近心运动,由实际提供的向心力F与所需向心力(m v2r或mrω2)的大小关系决定.(如图2。
4。
3所示)图2。
4。
3(1)若F=mrω2(或m错误!)即“提供"满足“需要",物体做圆周运动.(2)若F>mrω2(或m错误!),即“提供”大于“需要",物体做半径变小的近心运动.(3)若F〈mrω2(或m错误!),即“提供”不足,物体做离心运动.(4)若F=0,物体做离心运动,并沿切线方向飞出.1.下列现象中,跟离心运动有关的是( )A.人沿直线跑步时突然跌倒B.运动员将链球旋转后抛出C。
离心现象及应用导学案离心现象是指物体在自转过程中由于离开自转中心距离较远的部分比离中心距离较近的部分受到的离心力较大,从而产生的一种现象。
离心现象广泛应用于工程、科学实验和生活等方面。
下面将介绍离心现象的具体应用。
首先,离心现象在工程领域具有重要的应用价值。
离心机是利用离心力原理的设备,用于分离液体混合物中的固体颗粒或液体。
离心机广泛应用于化工、制药、食品加工等行业,并在制备细胞和蛋白质等生物医学研究中起着重要作用。
离心机的设计和制造需要深入了解离心现象的原理和特性,以确保其分离效果和安全性。
其次,离心现象在科学实验中也被广泛应用。
例如,在物理实验中,通过离心仪可以模拟地球引力对物体的影响,研究物体的质量、密度等特性。
在生物实验中,利用离心技术可以分离和纯化细胞、DNA、蛋白质等生物分子,用于进一步的研究和分析。
离心现象的应用使科学家们能够更好地了解物质的性质和相互作用,推动了科学研究的发展。
此外,离心现象在生活中也有一些应用。
例如,洗衣机中的脱水功能就是利用离心力将衣物中的水分快速分离出来,以达到更高的脱水效果。
另外,血液离心分离机可以将血液中的红细胞、白细胞等不同成分分离出来,用于医学诊断和治疗。
这些应用使我们的生活更加方便和健康。
最后,离心现象在航天技术中也具有重要作用。
在火箭发射过程中,火箭的推进剂和氧化剂需要在燃烧室中混合燃烧以产生推力。
为了提高燃烧效率,离心泵被广泛应用于将推进剂和氧化剂分离和混合过程中。
离心泵可以通过离心力将液体向外推送,使燃料和氧化剂充分混合,并提供给火箭燃烧室,从而提高火箭的推进效果和安全性。
综上所述,离心现象是一种重要的物理现象,具有广泛的应用价值。
离心现象在工程、科学实验和生活中得到了充分的应用,推动了各个领域的发展。
通过对离心现象的研究和应用,我们可以更好地理解、利用和控制物体的运动和分离过程,提高生产效率和科学研究水平。
教案:离心现象及其应用教学对象:高中物理学生教学目标:1. 让学生理解离心现象的定义和产生条件;2. 让学生掌握离心现象在实际生活中的应用;3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
教学内容:一、离心现象的定义和产生条件1. 离心现象的定义2. 离心现象的产生条件二、生活中的离心现象1. 洗衣机脱水现象2. 汽车转弯现象3. 地球自转现象三、离心现象的应用1. 洗衣机脱水机的原理及应用2. 汽车转弯时的离心力及其应用3. 地球自转对地球气候的影响四、离心现象的数学表达1. 离心力的计算公式2. 离心现象的图形表示五、离心现象的实验探究1. 洗衣机脱水实验2. 汽车转弯实验3. 地球自转实验教学方法:1. 启发式教学:通过提问引导学生思考离心现象的产生条件和应用;2. 实例分析:通过生活中的实例,让学生了解离心现象的实际应用;3. 数学表达:引导学生用数学公式表达离心现象;4. 实验探究:引导学生进行实验,验证离心现象的产生和应用。
教学评估:1. 课堂问答:检查学生对离心现象的理解程度;2. 实例分析:让学生运用所学知识分析生活中的离心现象;3. 实验报告:评估学生在实验中的观察和分析能力。
通过本章教学,学生应能理解离心现象的定义和产生条件,掌握离心现象在生活中的应用,并能运用物理知识解决实际问题。
通过实验探究,提高学生的观察和分析能力。
教案:离心现象及其应用(续)六、离心力与向心力的关系1. 离心力与向心力的定义2. 离心力与向心力的关系七、离心现象在工程中的应用1. 洗衣机脱水机的工程应用2. 汽车转弯稳定性的工程应用3. 离心泵的工作原理及应用八、离心现象在科技领域的应用1. 航天器轨道稳定性的应用2. 地球资源探测器的应用3. 医学中离心机的应用九、离心现象与日常生活1. 离心现象在日常生活中的体现2. 离心现象对我们的生活的影响十、离心现象的综合分析与应用1. 综合分析离心现象在不同领域的应用2. 学生自行设计离心现象应用的实例十一、教学评估与反馈1. 学生对离心力与向心力的理解程度2. 学生对离心现象在工程与应用方面的掌握情况3. 学生对离心现象在日常生活中的认识和应用能力1. 学生应能理解离心力与向心力的关系,并掌握其在不同领域的应用2. 学生应能分析离心现象在日常生活中的体现,并了解其对我们生活的影响3. 通过本章教学,学生应能综合分析离心现象的应用,并能自行设计实例进行应用。
第三节 离心现象及其应用班别: 姓名: 学号:一、学习目标1.知道什么是离心现象,知道物体做离心运动的条件;2.结合生活中的实例,知道离心运动的应用和危害及其防止。
二、重点、难点:研究物体做离心运动所满足的条件。
三、教学过程:预习案:阅读课本并完成下列填空。
1、离心现象定义:当物体所受的合外力突然 或者 它所需要的向心力时,物体将沿切线方向飞出或者做离圆心越来越远的曲线运动,这种运动叫做离心运动,即为离心现象。
2、离心现象的本质:1)离心现象的本质是物体 的表现。
2)离心运动是物体逐渐远离 的一种物理现象。
3、产生离心现象的条件:当外界提供的向心力突然消失(比如系绳断裂)或小于做圆周运动的物体所需要的 时,才会发生离心现象4、生产和生活中离心现象有哪些应用? 。
预习案答案:1、消失、不足以提供2、(1)惯性;(2)圆心。
3、向心力问题导学:做圆周运动的物体,受到与速度方向垂直方向的合外力F 大小满足下列条件时,物体做什么运动?1.2ωmr F =:2. 2ωmr F <:3. 2ωmr F >:4. 0=F :典例精析【例1】下列关于离心现象的说法正确的是( )A .当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B . 做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做背离圆心的圆周运动C . 做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时它将沿切线做直线运动D . 做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时它将做曲线运动【例2】一个粗糙的水平转台以角速度ω匀速转动,转台上有一质量为m 的物块恰能随转台一起转动而做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )A .若增大角速度ω,物块将沿切线方向飞出B .若增大角速度ω,物块将沿曲线逐渐远离圆心C .若减小角速度ω,物块将沿曲线逐渐靠近圆心D .若减小角速度ω,物块仍做匀速圆周运动【例3】在我国发射神舟系列载人飞船之前,宇航员都要进行多项体能训练。
离心现象的基本原理与应用教案一、教材分析离心现象作为一种重要的力学现象,其基本原理和应用广泛存在于自然及工业生产的各个领域,例如飞机的旋转翼、化工生产中的分离和提纯等等。
因此,对离心现象的教学尤为重要,本教案将分为四个部分,分别是:1.离心现象的基本概念和定义,介绍离心加速度,旋转力和离心力等概念。
2.离心现象的原理和机理,包括切向加速度和径向加速度的产生原因,以及离心力在各种情况下的作用。
3.离心现象的应用,列举部分离心机在干燥、分离、提纯、泥沙沉淀等方面的应用和效果,并阐述它们工作原理及设计原则。
4.对于离心现象的未来发展和应用前景进行预测,并介绍如何加强离心现象的研究。
二、教学目标1.了解离心现象的基本概念和定义,并掌握离心加速度、旋转力和离心力等概念的应用。
2.理解离心现象的原理和机理,能够分析和解读切向加速度和径向加速度产生原因及离心力的作用。
3.熟悉部分离心机在干燥、分离和提纯、泥沙沉淀等领域的应用和效果,了解它们的工作原理和设计原则。
4.了解离心现象的未来发展和应用前景,能够提出发展离心现象研究的建议和方向。
三、教学方法1.理论讲解:采用讲解、提问、解答等方法,以便深入浅出地讲解离心现象的基本概念和定义、原理和机理、及其应用。
2.实验观察:引导学生亲身参与离心实验,领悟离心原理和机理,提高理论知识和实际应用能力。
3.案例分析:通过实际案例分析,展示离心现象在工业和科技生活中的应用,促进学生思维和创新能力。
4.讨论研究:学生结合实际应用,讨论和探讨如何进一步开展和推进离心现象的研究。
四、教学步骤1.第一课时:引入(1)导入引导学生回忆重力和惯性力等概念,为后续离心力等基本概念的介绍做铺垫,激发学生学习的兴趣。
(2)新知以公转为主线讲述离心现象的概念,介绍离心加速度、旋转力和离心力等概念,让学生初步认识离心现象,为后续深入掌握产生机理和应用奠定基础。
(3)小结对所讲内容进行总结、概述当前研究状况,为后续深入学习做好准备。
离心现象及其应用教学教案第一章:离心现象的引入1.1 教学目标了解离心现象的定义和产生条件掌握离心现象在日常生活中和工业中的应用培养学生的观察能力和思考能力1.2 教学内容离心现象的定义和产生条件离心现象在日常生活中的应用实例离心现象在工业中的应用实例1.3 教学方法采用问题导入法,引导学生思考离心现象的产生原因和应用场景通过图片和视频资料,展示离心现象在日常生活中的应用实例通过案例分析,让学生了解离心现象在工业中的应用实例1.4 教学评估课堂问答,检查学生对离心现象的定义和产生条件的理解程度小组讨论,让学生分享自己对离心现象应用的思考和发现第二章:离心现象的原理2.1 教学目标掌握离心现象的原理和数学描述理解离心力与向心力的关系培养学生的数学思维能力2.2 教学内容离心现象的原理和数学描述离心力与向心力的关系离心现象的数学计算方法2.3 教学方法通过示例和数学推导,让学生理解离心现象的原理和数学描述采用问题解决法,引导学生思考离心力与向心力的关系通过练习题,巩固学生对离心现象数学计算方法的理解2.4 教学评估课堂问答,检查学生对离心现象原理和数学描述的理解程度习题练习,评估学生对离心力与向心力的关系的掌握程度第三章:离心现象在日常生活中的应用3.1 教学目标了解离心现象在日常生活中的应用实例掌握离心泵、洗衣机和果汁机等设备的原理和工作方式培养学生的实际应用能力3.2 教学内容离心泵的原理和工作方式洗衣机的离心干燥原理果汁机的离心分离原理3.3 教学方法通过图片和实物展示,让学生了解离心现象在日常生活中的应用实例采用案例分析法,引导学生理解离心泵、洗衣机和果汁机等设备的原理和工作方式进行小实验,让学生亲身体验离心现象的应用3.4 教学评估课堂问答,检查学生对离心现象在日常生活中应用实例的理解程度小组讨论,让学生分享自己对离心泵、洗衣机和果汁机等设备原理和工作方式的认识第四章:离心现象在工业中的应用4.1 教学目标了解离心现象在工业中的应用实例掌握离心分离、离心压缩和离心干燥等工艺原理培养学生的工业应用能力4.2 教学内容离心分离的原理和应用离心压缩的原理和应用离心干燥的原理和应用4.3 教学方法通过图片和视频资料,展示离心现象在工业中的应用实例采用案例分析法,引导学生理解离心分离、离心压缩和离心干燥等工艺原理进行小实验,让学生亲身体验离心现象在工业中的应用4.4 教学评估课堂问答,检查学生对离心现象在工业中应用实例的理解程度小组讨论,让学生分享自己对离心分离、离心压缩和离心干燥等工艺原理和应用的认识第五章:离心现象的综合应用5.1 教学目标了解离心现象在不同领域的综合应用掌握离心现象在不同行业中的具体应用实例培养学生的综合应用能力5.2 教学内容离心现象在交通工程中的应用离心现象在环境工程中的应用离心现象在生物工程中的应用5.3 教学方法通过图片和视频资料,展示离心现象在不同领域的综合应用实例采用案例分析法,引导学生理解离心现象在不同行业中的具体应用实例进行小组讨论,让学生分享自己对离心现象综合应用的认识和思考5.4 教学评估课堂问答,检查学生对离心现象在不同领域综合应用实例的理解程度小组讨论,让学生分享自己对离心现象在不同行业中具体应用实例的认识第六章:离心现象在航天工程中的应用6.1 教学目标了解离心现象在航天工程中的重要应用掌握离心训练、离心模拟等关键技术培养学生的创新意识和科学精神6.2 教学内容离心现象在航天工程中的应用实例离心训练的原理和应用离心模拟在航天器设计中的作用6.3 教学方法通过图片和视频资料,展示离心现象在航天工程中的应用实例采用案例分析法,引导学生理解离心训练、离心模拟等关键技术进行小组讨论,让学生分享自己对离心现象在航天工程中应用的认识和思考6.4 教学评估课堂问答,检查学生对离心现象在航天工程中应用实例的理解程度小组讨论,让学生分享自己对离心训练、离心模拟等关键技术的认识第七章:离心现象在医疗领域的应用7.1 教学目标了解离心现象在医疗领域的重要应用掌握离心分离、离心诊断等关键技术培养学生的关爱生命、关注健康的意识7.2 教学内容离心现象在医疗领域中的应用实例离心分离在血液学中的应用离心诊断在临床检验中的作用7.3 教学方法通过图片和视频资料,展示离心现象在医疗领域中的应用实例采用案例分析法,引导学生理解离心分离、离心诊断等关键技术进行小组讨论,让学生分享自己对离心现象在医疗领域中应用的认识和思考7.4 教学评估课堂问答,检查学生对离心现象在医疗领域中应用实例的理解程度小组讨论,让学生分享自己对离心分离、离心诊断等关键技术的认识第八章:离心现象在材料科学中的应用8.1 教学目标了解离心现象在材料科学中的重要应用掌握离心力对材料结构和性能的影响培养学生的创新意识和实践能力8.2 教学内容离心现象在材料科学中的应用实例离心力对材料结构和性能的影响离心技术在材料制备和处理中的应用8.3 教学方法通过图片和视频资料,展示离心现象在材料科学中的应用实例采用案例分析法,引导学生理解离心力对材料结构和性能的影响进行小组讨论,让学生分享自己对离心现象在材料科学中应用的认识和思考8.4 教学评估课堂问答,检查学生对离心现象在材料科学中应用实例的理解程度小组讨论,让学生分享自己对离心力对材料结构和性能的影响的认识第九章:离心现象在环境保护中的应用9.1 教学目标了解离心现象在环境保护中的重要应用掌握离心分离、离心净化等关键技术培养学生的环保意识和可持续发展观念9.2 教学内容离心现象在环境保护中的应用实例离心分离在废水处理中的应用离心净化在空气污染控制中的作用9.3 教学方法通过图片和视频资料,展示离心现象在环境保护中的应用实例采用案例分析法,引导学生理解离心分离、离心净化等关键技术进行小组讨论,让学生分享自己对离心现象在环境保护中应用的认识和思考9.4 教学评估课堂问答,检查学生对离心现象在环境保护中应用实例的理解程度小组讨论,让学生分享自己对离心分离、离心净化等关键技术的认识第十章:离心现象的拓展研究10.1 教学目标了解离心现象在其他领域的拓展应用掌握离心现象在其他领域的具体应用实例培养学生的创新意识和科学精神10.2 教学内容离心现象在其他领域的拓展应用实例离心现象在其他领域的具体应用技术离心现象在未来的发展趋势10.3 教学方法通过图片和视频资料,展示离心现象在其他领域的拓展应用实例采用案例分析法,引导学生理解离心现象在其他领域的具体应用技术进行小组讨论,让学生分享自己对离心现象在其他领域中应用的认识和思考10.4 教学评估课堂问答,检查学生对离心现象在其他领域拓展应用实例的理解程度小组讨论,让学生分享自己对离心现象在其他领域具体应用技术的认识重点和难点解析第一章:离心现象的引入重点和难点解析:离心现象的定义和产生条件是本章节的核心内容,需要通过实例和实际操作来帮助学生理解。
离心现象及其应用
学习目标:
1、知道离心运动及其产生的条件,运用所学知识分析生活、生产中的离心运动。
2、通过生活现象了解离心运动的实例。
3、通过实例分析了解离心运动的应用与防止。
预习案
认真阅读教材及全优课堂,回答下列问题。
一、离心现象:
1、定义:做___________运动的物体,在某种情况下会脱离圆周做离开
___________的运动的现象。
2、本质:离心运动的本质是由于物体具有______________。
物体做圆周运动时
总有沿_____________________方向飞出的趋势。
3、条件:所受向心力_____________ __________;或所受到的指向圆心的合外
力________________所需向心力时。
二、离心现象的应用与防止
1、生活中哪些现象是离心现象的应用?试举例。
2、生活中哪些是离心现象的危害,应采取怎样的措施,试举例说明。
探究案
探究1、做离心运动的物体是否受到离心力的作用?
探究2、合外力与向心力的大小关系对圆周运动的影响:
(1)当向合F F =时,物体做怎样的运动?
(2)当向合F F >时,物体做怎样的运动?
(3)当合F 突然消失时,会出现什么情况?
(4)当向合F F <时,物体做怎样的运动?
班级:姓名:小组:
训练案
1、物体做离心运动时,运动轨迹是()
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、下列关于离心现象的说法,正确的是()
A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象
B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将沿切线做直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将做曲线运动
3、.盛有质量为m的水的水杯以手臂为半径使之在竖直平面内做圆周运动,水随杯转到最高点需要的向心力为F向,则()
A.当F向>mg时水就洒出来
B.当F向<mg时水就不洒出来
C.只有当F向=mg时水才不洒出来
D.以上结论都不对
4、下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动()
A.汽车转弯时要限制速度
B.转速很高的砂轮半径不能做得太大
C.在修筑铁路时,转弯处内轨要低于外轨
D.离心水泵工作时
5、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
6、(多选)关于离心运动,下列叙述正确的是()
A.离心现象的本质是物体有惯性的表现
B.做离心运动的物体是因为没获得向心力的作用
C.做离心运动的物体是因为受到离心力的作用
D.离心运动是半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动
7、思考:要使原来做匀速圆周运动的物体做离心运动,可以怎么办?。