高一物理最新教案-§5-7离心现象及其应用 精品
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高一物理离心现象及其应用教案设计提高科学实验技能!今天我想为大家介绍一下我的高一物理教设计——离心现象及其应用,旨在提高学生的科学实验技能。
一、教学目标:1.通过本节课的学习,学生能够理解离心现象的本质含义及其物理原理。
2.掌握使用离心机进行实验的方法和技巧。
3.了解离心现象在现实生活中的应用。
二、教学内容:1.离心现象的概述离心现象是指某些物理实验或工业中的某些制备过程,在转动容器中进行,由于离心力的作用导致物质在容器中被分离或分层的现象。
如离心机、离心分离式空气净化器。
2.离心现象的物理原理离心力是一种惯性力,是由于旋转物体的惯性而产生的力。
在离心过程中,物体所受到的离心力是由于物体的质量、角速度和旋转半径决定的,其大小为f=mω²r。
其中,f为离心力,m为物体的质量,ω为角速度,r为旋转半径。
可以看出,离心力的大小与物体的质量和角速度有关,与旋转半径成正比。
3.离心机的使用方法和技巧使用离心机进行实验时,需要注意以下几点:(1)离心机的校准:在使用离心机前,需要对离心机进行校准,确保操作的正确性和结果的可靠性。
(2)样品的制备和样品的加装:样品的制备和加装需要按照离心机操作指南进行。
(3)旋转速度的设置:合理地设置旋转速度,使其符合实验要求。
(4)离心过程的观察和记录:对离心过程进行观察和记录,获得准确的实验结果。
4.离心现象的应用离心现象在现实生活中有着广泛的应用。
如:(1)离心机在生命科学和医学中的应用:离心机可以用于细胞和蛋白质等生物分子的分离和纯化。
(2)离心机在工业生产中的应用:离心机可以用于提取纯净的有机溶剂、制备高纯度的氧化铝等。
(3)离心分离式空气净化器:离心分离式空气净化器可以过滤掉细小的颗粒物,保证室内空气的清洁。
三、教学方法:1.课前预习:学生可以通过查找相关资料、阅读学习资料和教材来预习本节课。
2.演示和实验:教师可以进行相应的演示,让学生观察实验现象。
最好让学生自己使用离心机进行实验操作,能够更好地理解离心现象的本质含义和理论。
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。
“离心现象及应用”教学设计一、设计思想新课标中指出“使物理贴近学生生活、联系社会实际”、“在高中阶段教师有必要在一些物理概念及规律的建立时创设一些物理情境,让学生重温物理概念及规律的建立过程,培养学生的科学思维方法及态度”。
根据这样的要求在此教学活动中教师将引导学生把生活中的实际问题转化为简单的物理模型,在讲解时师生合作,共同探究,教师不但强调激发学生兴趣和求知欲,而且引导学生自主获取知识,加强学生探究性学习能力的培养。
在教学中提高学生对自然科学与经济社会互动作用的认识,增强将自然科学服务于人类的社会责任感和使命感。
本节课在设计时密切联系生活实际,运用生活中丰富、直观的例子创设物理情境,让学生在宽松愉悦的氛围中体验学习的乐趣,掌握科学的方法,引发学生的好奇心和求知欲,进而再通过课后小制作培养学生的动手能力。
二、教学目标(1)知识与技能:知道什么是离心现象,明确产生离心现象的原因是什么,培养学生的分析推理能力,提高科学表述的能力。
(2)过程与方法:通过实验探究,在探究过程中,体验实验探究性;步步设疑,使学生身临其境,激发学生兴趣。
(3)情感态度价值观:培养学生看问题的科学思想,把审美欣赏与操作有机结合,提高学生的审美能力和动手能力,激发求知欲,并培养学生理论与实践相结合的思想。
三、教学重点和难点教学重点:通过分析得出离心现象的产生原因教学难点:离心现象本质的分析四、教学器材自制简易洗衣机甩干桶模型、毛巾或者布、雨伞、水、一则关于汽车急转弯造成车祸的报道及相应图片,离心现象应用的视频。
五、教学方法演示实验、提问法、讨论法、探究法。
六、教学程序【课题导入】师:同学们,大家都应该见过洗衣机,那是否用洗衣机甩干过衣服呢?生:用过。
师:那么同学们知道洗衣机是如何将衣服甩干的吗?生:不知道。
师:现在我们就来研究一下!我这里有一个自己做好的洗衣机甩干桶的模型(在一个大的饮料桶周围,钻上像洗衣机甩干桶上一样的一些孔,在用三条线悬起来)。
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。
离心现象及其应用一、教学目标1.知道什么是离心现象,知道物体做离心运动的条件。
2.能结合课本所分析的实际问题,知道离心运动的应用和防止。
二、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。
三、教学方法:观察总结四、教学过程(一)引入新课做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切线方向飞去的倾向,它之所以没有飞去是因为向心力持续地把物体拉到圆周上来,使物体同圆心的距离保持不变。
做匀速圆周运动的物体,它所受的合外力恰提供了它所需要的向心力,如果提供它的外力消失或不足,物体将怎样运动呢?本节课专门研究这一问题。
(二)进行新课1.离心运动:学生阅读教材【离心现象】做匀速圆周运动的物体,在所受的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。
2.离心运动的条件:(1)当产生向心力的合外力突然消失,物体便沿所在位置的切线方向飞出。
(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,物体将沿切线和圆周之间的一条曲线运动,远离圆心而去。
3.离心现象的本质——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)离心运动的应用和防止1.离心运动的应用实例——(1)雨伞旋转(2)链球投掷(3)洗衣机的脱水筒2.离心运动的防止实例(1)汽车拐弯时限速(2)高速旋转的飞轮、砂轮的限速(三)课堂练习1.物体做离心运动时,运动轨迹【C】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.物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M相连,并且正在做匀速圆周运动,如图所示,如果减小M的质量,则物体的轨道半径r、角速度ω、线速度v的大小变化情况是【B】A.r不变,v变小、ω变小B.r增大,ω减小、v不变mC.r减小,v不变、ω增大MD.r减小,ω不变、v变小2.如果汽车的质量为m,水平弯道是一个半径50m的圆弧,汽车与地面间的最大静摩擦力为车重的0.2倍,欲使汽车转弯时不打滑,汽车在弯道处行驶的最大速度是多少?( g 取10 m/s2 )(答案:10 m/s )(四)课堂小结做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切线方向飞去的倾向.当F=mω2r时,物体做匀速圆周运动当F= 0时,物体沿切线方向飞出当F<mω2r时,物体逐渐远离圆心当F>mω2r时,物体逐渐靠近圆心五、课外作业:课本中本节课后练习 1、2中国书法艺术说课教案今天我要说课的题目是中国书法艺术,下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。
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。
高一物理离心现象及其应用教案设计增强科学认知能力增强科学认知能力的文章一、教学目标通过本次单元的教学,我们主要希望学生能够:1.掌握离心现象的概念、原理和应用;2.熟练使用公式计算离心加速度和离心力等相关物理量;3.能够应用离心现象解决实际问题,提高应用科学认识和能力。
二、教学原则1.根据学生的认知水平和兴趣爱好,以激发学生的兴趣为出发点,注重结合实际生活,让学生学以致用。
2.贯彻自主学习的教学理念,鼓励学生勇于探究,注重激发学生的好奇心和求知欲。
3.结合现代教育技术手段,采用多媒体展示和互动式教学,提高教学效果和教学质量。
三、教学内容1.离心加速度和离心力离心加速度指旋转运动中物体所受的加速度,它大小的公式为:a = ω^2r其中,ω表示圆周角速度,单位为弧度/秒;r为旋转半径,单位为米。
离心力则指物体在旋转运动过程中受到的向远离旋转中心方向的力,大小的公式为:F = mrω^2其中,m为物体的质量,单位为千克;ω为圆周角速度,单位为弧度/秒;r为旋转半径,单位为米。
2.离心现象的应用离心现象是现代科学技术中常用的一种物理现象,它在生产和生活中有着广泛的应用。
离心现象在化工生产中被广泛应用,如分离乳浊液,提取中药有效成分等。
离心现象在生命科学中也有着重要的应用。
生化实验中,离心机被广泛用于分离各种重要生化物质,如细胞、细胞器、蛋白质、DNA 等。
离心现象在航空航天领域也具有非常重要的应用。
离心力的产生可以提供满足宇航员生理需求的重力场,并且在空间站的建设中,离心力可以用于模拟地球上的重力场。
四、教学方法1.示范教学法通过让学生观察老师进行离心实验,从而直观感受到离心现象的存在和物理原理。
2.讲解教学法针对离心现象的概念和应用,老师可以使用丰富的幻灯片和PPT,通过文字、图片、视频等多种形式进行讲解,让学生更好地理解和掌握。
3.互动答疑法老师可以在教学过程中不断提问,挑战学生的思维,鼓励学生自主思考和探究,从而提高他们的知识和能力水平。
最新整理高一物理教案《离心现象及其应用》教案设计《离心现象及其应用》教案设计设计思想本设计重视学生的学习过程,体现“以学生为主体,以教师为主导”的师生关系,设计特色是:通过生活中常见的物品制作成实验教具激发学生学习物理的兴趣,强化了学生学以致用的意识以及合作探究能力和动手能力。
教材分析本节内容是在学习了圆周运动的规律的基础上引入的,分析生产生活中的离心现象,关注圆周运动规律与生活的联系。
是圆周运动的运动和受力关系的延续,其本质是根据牛顿第二定律写出供需方程,具体分析。
学情分析1、学生的兴趣:具有强烈的好奇心。
2、学生的知识基础:已经学习了圆周运动的向心力的有关知识。
3、学生的认知特点:对生活中的离心现象有所接触,但并不知道此现象产生的原因与规律。
三维目标(一)知识与能力:1、分析生产生活中的离心现象,知道离心现象的本质和发生的条件2、结合课本所分析的实际问题,知道离心现象的应用及防止(二)过程与方法:1、通过探究离心现象的过程,培养学生“科学思维和探究”的素养,促进学生物理核心素养的养成2、通过对离心现象的分析,提高学生综合应用物理知识解决实际问题的能力(三)情感态度价值观:体会学以致用的思想,感受物理与实际生活的紧密联系教学重点离心现象的本质和发生条件的分析教学难点对离心现象的理解及其利用和防止的实例分析.教学方法问题导学法,启发式综合教学法学法指导自主学习,合作探究,展示交流,将问题作为知识构建的载体,把学生置于具体的有意义的实际问题中,引导学生通过自主学习,合作探究,展示交流,生生互动,师生互动等方式获得新知,完成目标。
教具准备三角板圆规、带线小球、离心转台、离心干燥器、打火机、自制仪器等各类演示设备.流程图教学环节教师活动学生活动设计意图一、观看视频引入实验播放视频观看视频激发学生兴趣,引入新课实验二、实验演示,设疑思考实验演示:转盘上的物块,转速慢时,一起做圆周运动,转速快时,会飞出去。
高一物理离心现象及其应用教案设计利用实验数据进行推论利用实验数据进行推论一、教学目标:1、了解离心现象的基本概念及应用;2、掌握离心机的工作原理、操作方法及注意事项;3、实验验收:利用实验数据进行推论。
二、教学内容:1、离心现象的基本概念及应用;2、离心机的工作原理、操作方法及注意事项;3、实验操作:利用实验数据进行推论。
三、教学过程:1、引入:最近,张老师在实验室里给同学展示了一个很有趣的实验,我们可以一起来看一下。
那就是——离心现象。
2、讲解离心现象的基本概念及应用。
(1)什么是离心现象?我们在生活中常常可以看到类似于离心现象的现象。
例如,上下台阶时,我们有时会发现自己以为踩到了台阶却没有,因为我们的身体还没跟上脚步。
朝向制造离心力的方向飞行的航天器在飞离地心时加速而脱离引力的束缚,这也是离心现象的表现之一。
而在物理学中,离心现象指随着高速转动的物体(比如离心机)上的物体受到离心力使其沿轴径方向偏离轴心的现象。
(2)离心现象的应用离心力不仅可以使物体偏离轴心,还可以用来分离混合物。
离心机就是利用离心力的原理分离混合物的一种设备,应用非常广泛。
比如,制备血小板悬液时,血液中的红细胞、白细胞、血小板等根据其密度的不同被分离开来。
再比如,在姜汁中加入石灰水,石灰水中的白色混浊物沉淀,上层的姜汁则是清澈透明的,这也是利用了离心现象来分离混合物。
3、讲解离心机的工作原理、操作方法及注意事项。
离心机的工作原理:离心机主要由马达、离心杯、转轮、运行控制器等几个部分组成。
在离心机转动时,转轮带动离心杯高速旋转,在高速旋转时,离心机就能产生离心力,离心力越大甩掉的东西就越多。
操作方法及注意事项:(1)离心机的使用方法a、打开离心开关,将转速调节器的旋钮调整到所需转速。
b、装上试管或离心管,并要保证样品均匀分布在离心杯内,分布均匀可以减小失重的误差。
c、关闭离心开关,按下启动按钮。
d、离心机在转动过程中,如果发现不平衡的现象,要及时停止离心并调整离心杯内离心样品的位置。
第§5-7 离心现象及其应用
课时计划:2节累计课时:授课时间:月日授课类型:讲授课
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.
第一课时
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
典型例题
细绳牵引物体做圆周运动的系列问题
例一根长的细绳,一端拴一质量的小球,使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动,求:
(1)小球通过最高点时的最小速度?
(2)若小球以速度通过周围最高点时,绳对小
球的拉力多大?若此时绳突然断了,小球将如何运动.
【分析与解答】
(1)小球通过圆周最高点时,受到的重力必须全
部作为向心力,否则重力G中的多余部分将把小球拉进圆内,
而不能实现沿竖直圆周运动.所以小球通过圆周最高点的条件应
为,当时,即小球受到的重力刚好全部作为通过圆周最高点的向心力,
绳对小球恰好不施拉力,如图所示,此时小球的速度就是通过圆周最高点的最小速度,由向心力公式有:
解得:
(2)小球通过圆周最高点时,若速度v大于最小速度,所需
的向心力将大于重力G,这时绳对小球要施拉力F,如图所示,
此时有
解得:N
若在最高点时绳子突然断了,则提供的向心力mg小于需要的向心力,小球将沿切线方向飞出做离心运动(实际上是平抛运动)
第二课时
扩展资料
关于离心惯性力
参考图(a),光滑圆盘以匀角速度绕竖直轴转动,在圆盘上用长为r的轻线将质量为m的小球系于盘心,且小球相对于圆盘静止,即随盘一起做匀速圆周运动,从惯性系(地面)
观察,小球在线拉力T作用下作匀速圆周运动,符合牛顿第二定律.以圆盘为参考系观察,小球受到拉力T的作用,但却保持静止,没有加速度,不符合牛顿第一定律.这是因为相对于惯性系作匀速转动的参考系是非惯性系.要在这种参考系中保持牛顿第二定律的
形式不变,在质点静止于此参考系的情况下,应引入惯性力称为离心惯性力,由此得出:若质点静止于匀速转动的非惯性参考系中,则作用于此物体所有相互作用力与离心惯
性力的合力等于零,即.
例如图(b)中,可认为小球所受线的拉力与离心惯性力平衡而静止.综上所述,离心力的问题,中学是不涉及的,而在非惯性系(中学不讨论)中引入的问题.
转动系统中的惯性力
简称惯性离心力,这个惯性力的方向总是指向远离轴心的方向.它的大小等于物体的质量m与非惯性系相对于惯性系的加速度大小a的乘积.如果在以角速度转动的参考系中,质点到转轴的距离为r,则
假若物体相对于匀速转动参照系以一定速度运动,则物体除了受慢
性离心力之外,还要受到另一种惯性力的作用,这种力叫做科里奥
利力,简称科氏力,这里不作进一步的讨论.
一辆质量为m的汽车以速度v在半径为R的水平弯道上做匀速
圆周运动.汽车左、右轮相距为d,重心离地高度为h,车轮与路
面之间的静摩擦因数为.求
(1)汽车内外轮各承受多少支持力;
(2)汽车能安全行驶的最大速度是多少?
汽车左转弯行驶时受力情况如图1所示,图中分别为汽车内、外轮受到的摩擦力.如果选一个和汽车一起做圆周运动的参照系,则汽车是静止不动的,但必须在汽车的质心
处加上一个惯性离心力f,其大小为,方向沿半径方向向外,以内轮着地点A为转轴,由合力矩为零可列出
将代入得
由竖直方向受力平衡可得
汽车安全行驶时,要求既不打滑,又不会倾倒.汽车不打滑时,应有,汽车允许的最大速度
汽车不倾倒的条件是,即
汽车不倾翻的最大速度
从和的结果可以看出,汽车轮胎与地面之间的静摩擦因数越大,左、右轮间距离越宽,车身重心越低,汽车的行驶越稳定.
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?
习题精选
1、一辆kg的汽车在水平公路上行驶,经过半径m的弯路时,如果
车速km/h,这辆汽车会不会发生测滑?已知轮胎与路面间的最大静摩擦力
N.
2、如图所示,圆弧型拱桥AB的圆弧半径为40m,桥高10m,一辆汽车通过桥中央时桥受
压力为车重的,汽车的速率多大?若汽车通过桥中央时对桥恰无压力,汽车的落地点离AB 中点P多远?
答案:
1、会发生侧移.
2、m/s m.。