七 離心現(xiàn)象及其應(yīng)用

1、七 離心現(xiàn)象及其應(yīng)用    一教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)目標(biāo)（1）知道什么是離心現(xiàn)象，知道物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件；（2）結(jié)合課本分析的實(shí)際問題，知道離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止。2能力目標(biāo)：培養(yǎng)結(jié)合實(shí)際分析物理問題的能力。3德育目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生辯證地看問題。二重點(diǎn)、難點(diǎn)分析重點(diǎn)：離心運(yùn)動(dòng)及其產(chǎn)生條件。難點(diǎn)：離心運(yùn)動(dòng)的具體分析。三教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)演示、觀察總結(jié)四教學(xué)用具離心機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)、離心干燥器、離心沉淀器。五教學(xué)過程(一)引入新課做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向均沿軌跡上該點(diǎn)的切線方向。當(dāng)向心力滿足作圓周運(yùn)動(dòng)的需要時(shí)，物體做穩(wěn)定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)提供的向心力不能滿足需要時(shí)，

2、物體的運(yùn)動(dòng)情況怎樣呢？(二)進(jìn)行新課1離心現(xiàn)象（1）物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身的慣性，總有沿著圓周切線方向飛去的傾向，它之所以沒有飛去是因?yàn)橄蛐牧Τ掷m(xù)地把物體拉到圓周上來，使物體同圓心的距離保持不變。一旦向心力突然消失，物體就沿切線方向飛去，離圓心越來越遠(yuǎn)。如用細(xì)繩拉著在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，如果細(xì)繩突然斷了，小球就沿切線方向飛去；用旋轉(zhuǎn)的砂輪磨制刀具時(shí)，原來做勻速圓周的砂輪微粒，磨落后將沿切線飛去。【課件展示】旋轉(zhuǎn)的砂輪磨制刀具除了向心力突然消失外，在合外力F不足以提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，即供需雙方不能滿足需要時(shí)，物體將偏離原來運(yùn)動(dòng)的圓軌道。當(dāng)Fmr2時(shí)

3、，物體將沿切線和圓周之間的某條曲線運(yùn)動(dòng)，離圓心越來越遠(yuǎn)，如圖所示。如在旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上滴幾滴墨水，平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)較慢時(shí)，墨水能隨轉(zhuǎn)臺(tái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)平臺(tái)達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速時(shí)，墨水滴將做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件是：合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。（2） 離心運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)。2離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止（1）離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用離心干燥器演示：把一塊濕布放在離心干燥器的金屬網(wǎng)籠里，網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，水滴跟物體的附著力F足以提供所需的向心力，使水滴做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比

4、較快時(shí)，附著力F不足以提供所需的向心力時(shí)，水滴就做離心運(yùn)動(dòng)，穿過網(wǎng)孔，飛到網(wǎng)籠外面。洗衣機(jī)的脫水筒也是利用離心運(yùn)動(dòng)把濕衣服甩干的。離心沉淀器體溫計(jì)盛水銀的玻璃泡上方有一段非常細(xì)的縮口，測(cè)定體溫后，升到縮口上方的水銀柱因受縮口的阻力不能自動(dòng)縮回玻璃泡內(nèi)，在醫(yī)院里將許多用過的體溫計(jì)裝入水袋內(nèi)放在離心機(jī)上，轉(zhuǎn)動(dòng)離心機(jī)，可把水銀柱甩回到玻璃泡內(nèi)。當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，縮口的阻力F足以提供所需的向心力，縮口上方的水銀柱做圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得很快時(shí)，阻力F不足以提供所需的向心力，水銀柱做離心運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入玻璃泡內(nèi)。在日常生活中我們通常是用手將體溫計(jì)中的水銀柱甩入玻璃泡內(nèi)。試管里的懸濁液沉淀較慢，為了加速沉淀

5、，也可把試管裝入離心機(jī)，利用離心運(yùn)動(dòng)的原理使其中的不溶微粒加速沉淀。小朋友都愛吃 “棉花糖”，它的制做方法也應(yīng)用了離心運(yùn)動(dòng)的原理。（2）離心運(yùn)動(dòng)的防止車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)要限速在水平路面上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力來源于靜摩擦力。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大，所需的向心力F大于最大靜摩擦力Fmax，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)而造成交通事故。因此，在轉(zhuǎn)彎處，車輛行駛不允許超過規(guī)定的速率。轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪和飛輪要限速高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪和飛輪等，都不得超過允許的最大轉(zhuǎn)速，如果轉(zhuǎn)速過高，砂輪和飛輪內(nèi)部分子間的相互作用力不足以提供所需的向心力時(shí)，離心運(yùn)動(dòng)會(huì)使它們破裂，甚至釀成事故。(三)課堂練習(xí)1物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件是什么？2在你的日常生

6、活中，各舉一例說明你對(duì)離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止.3物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡A一定是直線B一定是曲線C可能是直線，也可能是曲線D可能是圓 4物體m用線通過光滑的水平板上的小孔與砝碼M相連，并且正在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，如果減小M的質(zhì)量，則物體的軌道半徑r、角速度、線速度v的大小變化情況是Ar不變，v變小、變小Br增大，減小、v不變Cr減小，v不變、增大Dr減小，不變、v變小5如果汽車的質(zhì)量為m，水平彎道是一個(gè)半徑50m的圓弧，汽車與地面間的最大靜摩擦力為車重的0.2倍，欲使汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)不打滑，汽車在彎道處行駛的最大速度是多少？（ g取10 m/s2 ）參考答案：1做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的情況下，就產(chǎn)生了離心運(yùn)動(dòng).2洗衣機(jī)的脫水筒是利用水的離心運(yùn)動(dòng)把濕