2.3《离心现象及其应用》WORD教案032012年必威体育精装版教案粤教版必修二.docVIP

§2.3 离心现象及其应用 【学习目标】 【知识和技能】 (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 【过程和方法】 (1)通过观察实验，让学生体会在什么条件下物体做离心运动， (2)通过列举生活中离心现象，认识离心现象在生活和生产中的应用和危害 【情感、态度和价值观】 (1)通过应用所学知识与方法认识自然，激发学习物理的兴趣． (2)感悟科学是人类创造发明的基础，激发学习热情． 【学习重点】 物体做离心运动所满足的条件。 【知识要点】 离心现象 一、定义 当物体所受的合外力突然消失或者不足以提供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. 二、产生的原因 向心力的作用效果是改变物体运动的方向，如果向心力突然消失时（例如用绳系住小球转，绳突然断裂），则物体的速度方向不再变化，由于惯性，物体将沿此时的速度方向（即切线方向）按此时速度的大小飞出，如果提供的外力小于物体做匀速圆周运动所需要的向心力，虽然物体的速度方向还要变化，但速度方向变化较慢，因此物体偏离原来的圆周做离心运动，其轨迹为圆周和切线间的某条曲线，见图2－3－1所示. 图2－3－1 同学们都有这样的体会：当你所乘的汽车急转弯时，你会不由自主地向外倾斜或向外滑去，这种情况的产生并不是受到了“离心力”的作用，而是惯性的一种表现，即发生了离心现象. 三、产生条件 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向心力时，才会发生离心现象. 离心现象的应用 在日常生活中，离心现象是经常发生的，离心现象对人类来说既有有利的一面，又有危害的一面，对有利的一面应加以利用，对有害的一面应设法防止. 离心运动在工农业生产和日常生活中都有广泛的应用，离心沉淀器就是一种利用离心现象的机械，它可以使混浊液体中密度较大的物质加速沉淀，譬如，医疗上就是利用此离心沉淀器来分离血浆的.[来源:Z_xx_k.Com] 如果人骑自行车骑得很快，在转弯的地方又没有掌握倾斜的技巧，那么，就可能由于离心运动而造成交通事故，因此，现代化的自行车赛车场，环形跑道是朝里倾斜的. 【问题探究】 离心现象在生产和生活中有什好处和害处？我们该怎样利用其好处，防止其带来的害处？请结合实例进行讨论. 我的思路：离心现象是由于物体做曲线运动造成的，而曲线运动在生产和生活中经常可见.同学们尽可能展开丰富想象，结合实例进行讨论.比如洗衣机的脱水桶、离心分离器、炼钢或制作水泥管道技术等；不利方面如汽车和火车等交通工具在转弯时容易发生事故，运转的机器假如重心偏离轴心容易损坏机器等. 【典型例题】 例题1、从在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧要高一些，路面与水平面间的夹角为，设拐弯段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，应等于---------（ ） A． B． C． D． 答案：B 精析：为使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则汽车转弯时的向心力完全由汽车的重力G和路面对它的支持力合力来提供N（如图2—13）, 即 F=Gtan -------------------(1) 由圆周运动规律有：F=mv2/R--------(2) 由（1）、（2）两式可得tan=v2/Rg 所以=，选B。 绿色通道：同学们在平时的学习中要多注意学以致用，善于将实际问题转化为物理模型，将知识学活、学透。[来源:学科网]（这个速度我们俗称临界速度） （2）如果过山车通过最高点时的速度大于或小于，则过山车对轨道就会有挤压或拉力的作用。若V1大于，则由F=mv2/R可知，向心力大于重力G，即此时需要轨道对过山车以推力的作用；同理，若V2小于，此时的向心力小于重力G，需要轨道对过山车以拉力的作用。所以，我们把（1）问中的速度叫临界速度。若从人的适应性和安全性等方面来考虑，若速度等于临界速度，人处于完全失重状态，人会感到很难受；若速度小于临界速度，虽然人的失重没有那么严重，但是由于车对轨道有拉力作用，这不够安全；若速度大于临界速度，人可能会处于超重或失重状态，但是会比较安全。所以在设计过山车时，这些都是设计者要考虑到的问题。 绿色通道：本题从生活情景立意，能帮助学生学会将实际问题抽象出物理模型，既考查了学生对圆周运动规律的掌握，也能引导学生善于观察注意生活中的物理知识，理论与实践相结合，学会用理论来解释现象，提高应用物理规律解决实际问题的能力。激发学习兴趣等。 【规律总结】 做圆周运动的物体，由于本身的惯