高二物理离心运动的应用和防止
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高中物理《离心运动》说课稿高中物理《离心运动》说课稿作为一名为他人授业解惑的教育工,就有可能用到说课稿,借助说课稿可以更好地提高教师理论素养和驾驭教材的能力。
那么应当如何写说课稿呢?下面是我为大家收集的高中物理《离心运动》说课稿,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所关怀。
一、说教材(过渡句:教材分析是上好一堂课的前提条件,在正式内容开始之前,我要先谈一谈对教材的理解。
)《离心运动》是人教版必修2第五章第七节的内容,本节课主要总结了因圆周运动条件转变而产生离心运动,它在生活中的运用及防止,充分表达了学以致用的思想。
同时学生在本节课之前学习过圆周运动的相关学问点,对本节课起到铺垫作用。
二、说学情 (过渡句:学生是学习的主人,学生的已有的学问结构和认知水平,是教师授课的依据与出发点。
)本节课我所面对的是高中的学生,学生之前已经对圆周运动有了较为全面的认识,同时在日常生活中接触过大量的离心运动的事例,这都为本节课的学习奠定了基础。
高中生在知觉和观看事物时比以前更全面、更深刻。
他们能觉察事物的一些主要详情和本质方面,其目的性、长期性、精确性、概括性都比初中有了很大提高,其思维具有高度的抽象概括性,宠爱怀疑、争论。
因此在教学中,要引导学生从实际问题出发,引导学生分析问题、解决问题,以期到达触类旁通、举一反三的效果。
三、说教学目标(过渡句:根据新课程标准,教材特点、学生的实际,我确定了如下教学目标。
)1.学生能说出离心运动的缘由和条件,举出生活中常见的现象及离心运动的利弊。
2.通过多次试验,观看探究离心现象的成因及其轨迹特征;通过观看生活中离心运动的实例,及老师演示的.几个小试验,学生认识到离心现象在生活中的普遍性。
3.通过不断地试验,学生能提高对试验现象的观看和分析能力,增添探究意识,把握科学有效的探究方法。
四、说教学重难点(过渡句:明确了教学目标,本课的重、难点就显而易见了,我的教学重点是)【重点】离心运动的条件,应用。
离心运动知识点总结一、离心运动的定义离心运动是指物体以某一点为中心进行旋转运动的现象,这一点可以是固定的也可以是移动的,与旋转的物体的质点位置保持不变的这一点称为离心力中心。
离心运动是一种纯粹的旋转运动,也是一种走向曲线轨道的运动形式。
离心运动的基本特点是旋转轴以及质点的与旋转轴之间的夹角不变。
离心运动的三大特征:1、质点对离心力的响应,使其产生同心环形轨迹,也叫矢径轨迹。
2、质点的速度一直处于变化状态。
3、旋转轴指向永远与运动质点相对静止二、离心运动的应用1、泵类设备往往是为了将液体引向高处而制造的,传统的水泵是采取机械方式通过向上运动的活塞受到水压作用,使污水流入高处,而离心式水泵则是通过离心运动将液体向上引以解决这个问题,而且抽水时更为快捷、省时。
2、风机类设备的分类较多,除重力式风机和离心风机之外,没有什么分类。
别的风机用机械方式启动,离心式风机则是通过离心运动产生大风量,推动水泵处理工程。
3、受离心力作用的洗脱机通过受力将懒汉要洗液通过滤布离心作用洗脱出来,使工程效率得到大幅提升。
4、干燥机通过其离心抽力和内部真空度将干燥设备将各类非晶形,硬质物品脉冲高温高压,破碎糖块处理成粉碎状态.........................................................................................................................5、离心运动在化工领域的干燥中的应用。
离心机应用于化工中起到了重要的干燥、分离等制粉的效果。
其他如:煤炭、化工产品、轻工产品等的生产,从而带来了重要的经济效益。
6、离心力接近零。
就此直径以及圆周而言,转动速度太慢,对应的离心力幅度太小,以至于只能造成不变速单向运动,不适合工程制作。
7、燃气轮机方面。
离心冲动是使得熔融燃气有效排出,而旋转速度对应相应的离心力,可以为燃烧提供所需的气体。
学员编号: 年 级:高一 课 时 数:1 学员姓名: 辅导科目:物理 学科教师: 授课内容 离心现象及其应用星 级 ★★★授课日期及时段教学内容<建议用时5分钟!>内容:请您回答以下三个小问题:问题1:物体做圆周运动,向心力的作用是什么? 问题2:如果向心力突然消失,会出现什么现象? 问题3:如果向心力突然变小,会出现什么现象?<建议用时20分钟!>一、要点提纲: 1、离心现象:(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,就会做逐渐远离________的运动,这种运动现象就叫做离心现象. (2)本质:离心现象是物体________的表现.Ⅱ.同步讲解Ⅰ.课堂导入2、离心运动:(1)物体做离心运动的条件:做圆周运动的物体所受的合外力消失或__________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:一种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,物体由于惯性而沿合外力消失瞬间的速度方向做_________运动,其运动轨迹是直线. (3)常见的几种离心运动对比图示3、离心现象的应用和防止:(1) 应用:在实际生活中,利用离心现象工作的机械叫____________,如离心分离器、洗衣机的脱水筒等. (2)离心现象有时也是________的,应设法防止,如: ①汽车在转弯( 尤其在下雨天) 时容易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容易飞出而伤人,因此在砂轮的外侧加一个保护罩.二.题型分类:题型一:离心运动的现象及条件项目 实物图原理图现象及结论 洗衣机脱水筒当水滴跟物体附着力F 不足以提供向心力时,即F <m ω2r ,水滴做离心运动 汽车在水平路面上转弯当最大静摩擦力不足以提供向心力时,即F max <m rv2,汽车做离心运动用离心机把体温计的水银甩回玻璃泡中当离心机快速旋转时,缩口处对水银柱的阻力不足以提供向心力时,水银柱做离心运动进入玻璃泡内【例1】(★★★)下列说法中正确的是( ).A .当物体受到离心力的作用时,物体将做离心运动B .当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象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,它将背离圆心,沿着半径方向“背心”而去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,它将沿这一位置的切线方向飞出,做匀速直线运动 【答案】D【解析】物体实际上并不受向心力的作用,离心运动也不是由于物体受到“离心力”的作用而出现的,而是惯性的表现,做圆周运动的物体,在向心力突然消失或合力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力时,物体将做远离圆心的运动。
第4节离心运动一、离心运动1.定义做圆周运动的物体,在受到合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需要的向心力的情况下,将远离圆心运动。
2.条件合外力突然消失或合外力不足以提供向心力。
二、离心运动的应用和防止1.应用离心分离器、离心干燥器、脱水筒、离心水泵。
2.危害与防止危害:如过荷太大时,飞行员会暂时失明,甚至昏厥。
防止:如车辆转弯时要限速。
1.自主思考——判一判(1)做离心运动的物体沿半径方向远离圆心。
(×)(2)做圆周运动的物体只有突然失去向心力时才做离心运动。
(×)(3)当半径方向的合外力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力时,物体沿圆周与切线之间的曲线做离心运动。
(√)(4)做离心运动的物体一定不受外力作用。
(×)(5)离心运动就是物体在运动中逐渐远离圆心。
(√)2.合作探究——议一议(1)雨天,当你旋转自己的雨伞时,会发现水滴沿着伞的边缘切线飞出,你能说出其中的原因吗?图441提示:旋转雨伞时,雨滴也随着运动起来,但伞面上的雨滴受到的力不足以提供其做圆周运动的向心力,雨滴由于惯性要保持其原来的速度方向而沿切线方向飞出。
(2)高速转动的机械飞轮为什么不能超过允许的最大转速?提示:飞轮转速过高,飞轮上各点都在做圆周运动,当它所需要的向心力超过周围各部分对该点的最大作用力时,会发生飞轮断裂的事故。
(3)有人说:“物体做离心运动是因为受到了离心力的作用”,这种说法对吗?提示:这种说法是错误的。
做离心运动的物体并没有受到所谓的“离心力”作用,“离心力”是不存在的,因为没有任何物体提供这种力,找不到施力物体。
[典例] 下列关于离心运动的说法中正确的是( )A.当物体所受的离心力大于向心力时将产生离心运动B.做匀速圆周运动的物体,当合外力突然消失时,它将做背离圆心的运动C.做匀速圆周运动的物体,当合外力突然消失时,它将沿切线方向飞出做直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当合外力突然消失时,它将做曲线运动[思路点拨] 根据离心运动的定义和离心运动产生的原因进行分析判断。
离心现象及其应用2教学目标知识目标:1、知道离心运动及其产生的原因.2、知道离心现象的一些应用和可能带来的危害.能力目标:1、培养学生应用理论知识解决实际问题的能力情感目标1、培养学生用理论解释实际问题的能力与习惯.教学建议教材分析教材首先分析了离心现象发生的条件和离心运动的定义,接着从生产、生活的实际问题中说明离心运动的应用和危害,充分体现了学以致用的思想.教法建议学习离心运动的概念时,通过充分讨论,让学生明确几点:第一:做圆周运动的物体,一旦失去向心力或向心力不足,都不能再满足把物体约束在原来的圆周上运动的条件,这时会出现物体远离圆心而去的现象.第二:可补充加上提供的向心力F大于物体所需向心力时,(),表现为向心的趋势(离圆心越来越近)这对学生全面理解“外力必须等于时,物体才可做匀速圆周运动”有好处.第三:离心运动是物体具有惯性的表现,而不是物体受到“离心力”作用的结果.有些学生可能提出,“离心力”的问题,教师可以说明那是在另一参照系(非惯性系)中引入的概念,在中学阶段不予研究.关于离心运动的应用和防止,可引导同学讨论完成.教学设计方案离心现象及其应用教学重点:离心运动产生的条件教学主要设计:一、离心运动(一)讨论:在光滑水平面上,用细绳系一个小球,使其在桌面上做匀速圆周运动.若细绳突然断了,小球将如何运动?若拉绳的力变小了,小球如何运动?若拉绳的力变大了,小球如何运动?(二)展示“魔盘”娱乐设施的动画资料讨论:“魔盘”上的人所需向心力由什么力提供?为什么转速一定时,有的人能随之一块做圆周运动,而有的人逐渐向边缘滑去?(三)用提供的力与需要的向心力的关系角度解释上述现象,得到离心运动的条件和概念.(配合课件1)二、离心运动的应用和防止:可提出一些问题让学生讨论解决:如:(1)洗衣机的脱水筒中的衣物上的水滴,在脱水筒工作时,水滴需要的向心力由什么决定?提供的向心力由什么决定?什么情况下,水滴将被甩出?(2)在公路转弯处,为什么车辆行驶不允许超过规定的速度?(3)为什么砂轮、飞轮等都不得超过允许的最大转速?等等探究活动观察并思考:1、汽车、自行车等在水平面上转弯时,为什么速度不能过大?2、滑冰运动员及摩托车运动员在弯道处的姿势,并分析其受力情况?教学主要设计:一、离心运动(一)讨论:在光滑水平面上,用细绳系一个小球,使其在桌面上做匀速圆周运动.若细绳突然断了,小球将如何运动?若拉绳的力变小了,小球如何运动?若拉绳的力变大了,小球如何运动?(二)展示“魔盘”娱乐设施的动画资料讨论:“魔盘”上的人所需向心力由什么力提供?为什么转速一定时,有的人能随之一块做圆周运动,而有的人逐渐向边缘滑去?(三)用提供的力与需要的向心力的关系角度解释上述现象,得到离心运动的条件和概念.(配合课件1)二、离心运动的应用和防止:可提出一些问题让学生讨论解决:如:(1)洗衣机的脱水筒中的衣物上的水滴,在脱水筒工作时,水滴需要的向心力由什么决定?提供的向心力由什么决定?什么情况下,水滴将被甩出?(2)在公路转弯处,为什么车辆行驶不允许超过规定的速度?(3)为什么砂轮、飞轮等都不得超过允许的最大转速?等等探究活动观察并思考:1、汽车、自行车等在水平面上转弯时,为什么速度不能过大?2、滑冰运动员及摩托车运动员在弯道处的姿势,并分析其受力情况?。
1.【单项选择题】市内公共汽车在到达路口转弯时,车内广播中就要播放录音:“乘客们请注意,前面车辆转弯,请拉好扶手”,这样可以()
A.提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手,以免车辆转弯时可能向前倾倒
B.提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手,以免车辆转弯时可能向后倾倒
C.主要是提醒站着的乘客拉好扶手,以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒
D.主要是提醒站着的乘客拉好扶手,以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒
【难度】A
【考查点】离心运动的应用和防止
【答案】C
【解析】车辆转弯时,站着的乘客需要外力提供向心力,如不拉好扶手,由于惯性,乘客将向外侧倾倒,做离心运动,故选项C正确.
【结束】
2.【单项选择题】某同学在进行课外实验时,做了一个“人工漩涡”的实验,取一个装满水的大盆,用手掌在水中快速转动,就在水盆中形成了“漩涡”,随着手掌转动越来越快,形成的漩涡也越来越大,则关于漩涡形成的原因,下列说法中正确的是()
A.由于水受到向心力的作用
B.由于水受到合外力的作用
C.由于水受到离心力的作用
D.由于水做离心运动的原因
【难度】A
【考查点】离心运动的应用和防止
【答案】D
【解析】水在手的拨动下做圆周运动,当水转动越来越快时,需要的向心力也越来越大,当其向心力大于所受合外力时,即做离心运动,故选项D正确.
【结束】
3.【多项选择题】铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,其倾角为θ,弯道半径为r,若质量为m的火车转弯时速度,则()
A.内轨对内测车轮轮缘有挤压
B.外轨对外测车轮轮缘有挤压
C.铁轨对火车的支持力等于mg/cosθ
D.铁轨对火车的支持力小于mg/cosθ【难度】B
【考查点】离心运动的防止
【答案】AD θ
tan =
v gr V<
【结束】
4.【单项选择题】下列哪些现象是为了利用物体产生离心运动()
A.汽车转弯时要限制速度
B.转速很大的砂轮半径做得不能太大
C.在修建铁路时,转弯处内轨要低于外轨
D.工作的洗衣机脱水桶转速很大
【难度】A
【考查点】离心运动的应用和防止
【答案】D
【结束】
5.【计算题】据报道,科学家正在研制一种叫做宇宙村的太空舱,如图5,它是一个圆形的密闭建筑,将来人类离开地球到宇宙中去可在里面生活,在该舱内,人们生活在圆环的边上,为了使人们在其中生活不至于有失重感,可以让它绕其轴线旋转,设这个建筑物的直径为200 m,那么,当它的转速为多少时,人类才能感觉到像生活在地球上一样具有10 m/s2的加速度?如果转速超过该值,人们会有怎样的感觉?
【难度】B
【考查点】离心运动的应用
【答案】0.05 r/s 有超重的感觉
【解析】在太空舱中,由于人们生活在圆环边上且随太空舱一起转动,人们所需的向心力由圆环壁对人的支持力FN提供,根据牛顿第三定律,人对圆环壁会有压力的作用,这就跟在地球上由于重力作用而对地面产生压力一样,相当于受到了重力作用,且FN=ma,又有FN=mω2r,ω=2nπ,解得n=0.05 r/s若转速n′>0.05 r/s,则有FN′=mω′2r,ω=2n′π解得FN′>mg,即有超重的感觉.
【结束】
6.【单项选择题】汽车在水平地面上转弯时,地面的摩擦力达到最大,当汽车速率增为原来的2倍时,则汽车拐弯的半径必须()
A 减为原来的1/2倍
B 减为原来的1/4倍
C 增为原来的2倍
D 增为原来的4倍
【难度】A
【考查点】离心运动的防止
【答案】D
【解析】物体做离心运动在的轨迹可能为直线或曲线。
半径不变时物体作圆周运动所需的向心力,是与角速度的平方(或线速度的平方)成正比的,与其圆周运动的半径成反比,公式为向心力=角速度×角速度/半径。
【结束】
7.【单项选择题】火车转弯做圆周运动,如果外轨和内轨一样高,火车能匀速通过弯道做圆周运动,下列说法中正确的是[ ]
A.火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力,所以外轨容易磨损
B.火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力,所以内轨容易磨损
C.火车通过弯道向心力的来源是火车的重力,所以内外轨道均不磨损
D.以上三种说法都是错误的
【难度】B
【考查点】离心运动的防止
【答案】A
【解析】物体做离心运动在的轨迹可能为直线或曲线。
半径不变时物体作圆周运动所需的向心力,是与角速度的平方(或线速度的平方)成正比的,与其圆周运动的半径成反比,公式为向心力=角速度×角速度/半径。
【结束】
8.【单项选择题】冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员重力的k倍,在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员,若依靠摩擦力充当向心力,其安全速度为()
【难度】B
【考查点】离心运动的防止
【答案】B
【结束】
9.【实验题】如图所示的“水流星”是我国传统的杂技节目,演员们把盛有水的容器用绳子拉住在空中如流星般快速舞动,同时表演高难度的动作,容器中的水居然一滴也不掉下来。
我们也可以体验一下。
在一个空的小金属食品罐上打两个小孔,再用长1m 左右、强韧的尼龙绳穿过小孔缚牢,在罐中注入适量的水,拉住绳的另一端使食品罐在空中做圆周运动,体验怎样使水不流出来,再思考回答下面的问题。
(1)水流星”的运动快慢与手中力的大小有什么关系?
(2)如果手中的力渐渐减小,将会发生什么现象?
(3)改变绳子的长度、水流星的质量和转动的快慢,体会手中
施加的力跟哪些因素有关?
【难度】C
【考查点】离心运动的应用和防止
【答案】见解析
【解析】水流星的运动快慢与手中力的大小有关,用力越大,
水流星的运动越快。
如果手中的力渐渐减小,则水流星的运动
将越来越慢,可能不再做圆周运动,容器中的水将流出来。
用
控制变量法,在水流星的质量和转动的快慢不变的情况下,手中的力随绳子长度的变大而变大,在绳子的长度和转动的快慢不变的情况下,手中的力随水流星的质量的增大而变大,在绳子的长度和水流星的质量不变的情况下,手中的拉力随转动的加快而增大。
【结束】
10.【计算题】一辆质量m=2×103 kg的汽车在水平公路上行驶,经过半径r=50 m的弯路时,如果车速v=72 km/h,这辆汽车会不会发生侧滑?已知轮胎与路面间的最大静摩擦力Fmax=1.4×104 N.
【难度】C
【考查点】离心运动的应用和防止
【答案】见解析
【解析】汽车的速度为V=72km/h=20m/s
汽车过弯路时所需要的向心力大小为:F=mV^2/r=2*10*(400/50)N=1.6*10^4N
由于F>Fmax,所以汽车做离心运动,即发生侧滑。
【结束】。