2024-2025學年高中物理第四章勻速圓周運動第4節(jié)離心運動教案魯科版必修2

PAGE6-離心運動（1）知道什么是離心現(xiàn)象，以及其產(chǎn)生的緣由條件。（2）聯(lián)系生活、生產(chǎn)中的實例，知道離心現(xiàn)象的一些應(yīng)用和可能帶來的危害。2、過程與方法（1）通過視察試驗，讓學生體會在什么條件下物體做離心運動。（2）通過列舉生活中離心現(xiàn)象，相識離心現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用和危害。情感、看法和價值觀通過試驗過程的探究，培育學生的科學探究實力、自主學習實力以及合作精神。（2）通過實例的分析、素材的引入，讓學生感悟科學是人類創(chuàng)建獨創(chuàng)的基礎(chǔ)，從而激發(fā)學習的熱忱。二、教學重點和難點分析重點：離心現(xiàn)象產(chǎn)生的緣由難點：對離心現(xiàn)象的理解及其對實例的分析三、教學設(shè)計思路本節(jié)課以“摩托車側(cè)滑”的視頻錄象作為新課的導(dǎo)入，希望能夠?qū)W生的學習愛好激發(fā)出來。視頻“洗衣機是如何甩干衣服的”和“棉花糖的制作”，希望能夠使學生進一步領(lǐng)悟“從生活走向物理，物理走向社會”的理念。探究性試驗的設(shè)計，希望能夠培育學生的科學探究實力、自主學習實力以及學生的合作精神。教學設(shè)計中支配了與離心運動有關(guān)的素材，希望能幫助學生對物理概念和規(guī)律的理解，從而增加學生的體驗和提高學習愛好。情景引入，概念的提出。學生自行設(shè)計方案，自己做情景引入，概念的提出。學生自行設(shè)計方案，自己做試驗，提出問題。試驗探究，驗證猜想。生活中的離心現(xiàn)象，提出問題，作出猜想。理論探究，形成結(jié)論。問題引導(dǎo)學生理論分析小結(jié)理論指導(dǎo)實踐（離心現(xiàn)象的利用和防止）共同探討形成結(jié)論，即：離心現(xiàn)象產(chǎn)生的條件。引導(dǎo)視察，驗證猜想。學生探討，形成探究方案。視頻錄象洗衣機的甩干以及棉花糖的制作。觀看摩托車競賽視頻錄象。學生列舉身邊生活生產(chǎn)中有關(guān)離心現(xiàn)象的事例。引出“離心運動”課題。學生分析案例及例題鞏固觀看生活中的有關(guān)離心現(xiàn)象的視頻錄象。五、教學過程引入新課用“摩托車大賽”的視頻引入本節(jié)內(nèi)容。提示留意車在轉(zhuǎn)彎時的狀況。視頻結(jié)束后問：從剛才所播放的視頻，你看到了什么現(xiàn)象？學生：賽車發(fā)生了離心現(xiàn)象。老師：對了，我們可以看出賽車發(fā)生了離心現(xiàn)象，這樣的運動我們稱為離心運動。其實，不但賽車，在生活中也會常常見到離心現(xiàn)象。新課教學生活中的離心現(xiàn)象棉花糖是怎么做出來的觀看棉花糖的制作過程。老師：做圓周運動的物體，在某種狀況下會脫離圓周做離開圓心的運動，這種現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)象。離心現(xiàn)象在生活中是一種很普遍的現(xiàn)象，因此學習離心現(xiàn)象是很有必要的。那么，離心現(xiàn)象是怎么產(chǎn)生的呢？這里過渡到對離心現(xiàn)象的探究。發(fā)生離心現(xiàn)象的緣由試驗探究老師拿出一個圓盤,將橡皮放在圓盤上轉(zhuǎn)動,看不同速度轉(zhuǎn)動時橡皮的狀況（1）限制半徑不變，視察是轉(zhuǎn)速大的簡潔甩掉還是轉(zhuǎn)速小的簡潔甩掉？ω1ω2（2）轉(zhuǎn)速相同，是半徑長的簡潔把水甩掉還是半徑短的簡潔甩掉？ω讓1一3位同學上臺來演示，老師負責檢查海綿在兩種情形下的干濕程度并向全班同學公布結(jié)論。最終一樣得出：圓盤轉(zhuǎn)速越大、半徑越長，橡皮越簡潔甩掉。思索：你能說明以上的現(xiàn)象嗎？請幾個學生發(fā)表一下他們的觀點。因為不全面，老師可帶領(lǐng)全班學生共同探討，即：過度到理論探究。理論探究（產(chǎn)生離心現(xiàn)象的緣由）以復(fù)習的方式提問學生物體做勻速圓周運動的條件，并形成結(jié)論：（1）當F合=mω2r時，即：外因等于內(nèi)因。物體做勻速圓周運動。運動軌跡是一圓周。（2）當沒有外因的作用，即：F合=0，則此時物體將做什么運動？學生：依據(jù)牛頓運動定律，物體將在撤去外力時的位置做勻速直線運動。運動軌跡是始終線，運動過程中遠離圓心越來越遠。（3）當有外因但小于內(nèi)因時，即：F合<mω2r，則此時物體將做什么運動?軌跡是什么?學生思索、探討(由上面探討的結(jié)論，老師可引導(dǎo)學生)回答：物體的軌跡將在直線和圓周之間，是一曲線運動，運動過程中離圓心距離越來越遠。通過探討分析，物體做離心運動的條件：當F=0時，物體沿切線方向飛出。當F＜mω2r時，物體漸漸遠離圓心。拓展：（1）做勻速圓周運動的物體，假如在某時刻，速度突然變?yōu)榱?，物體將做什么樣的運動？學生探討回答：此刻，物體將有沿合外力的方向運動的趨勢，即：向著起先做圓周運動的圓心運動。（2）當有外因但大于內(nèi)因時，即：F合>mω2r，則此時物體將做什么運動?軌跡是什么?F=0學生思索、探討回答：物體的軌跡將在沿半徑的直線和圓周之間，是一曲線運動，運動過程中離圓心距離越來越近。F=0這種運動我們稱為近心運動。F>F>mω2rO用圖表示：FF＜mω2rF=F=mω2r通過分析，讓學生明確幾點：第一，做圓周運動的物體，由于本身的慣性（內(nèi)因），總有沿著圓周的切線方向飛離的傾向，它之所以沒有飛出去，是因為有指向圓心力（外因）持續(xù)的拉著它，把它約束在圓軌道上。其次，做圓周運動的物體，一旦失去供應(yīng)的力或供應(yīng)的力不足，都不能再滿意把物體約束在原來的圓周上運動的條件，這時物體將沿圓周的切線方向或者某一曲線飛離圓周，這時就產(chǎn)生了離心現(xiàn)象。第三，可補充加上供應(yīng)的力大于物體所需向心力時，表現(xiàn)為向心的趨勢（離圓心越來越近）。這對學生全面理解“供應(yīng)的力必需等于時，物體才能做勻速圓周運動”有好處。簡潔的拓展，這對進一步理解一般性的圓周運動以及人造衛(wèi)星的放射和返回都有幫助。老師提問：現(xiàn)在，你能說明前面的案例中離心現(xiàn)象產(chǎn)生的緣由嗎？學生分組說明前面案例：在前面的探究性試驗中，當海綿的轉(zhuǎn)速不夠大時，水滴和海綿的附著力能供應(yīng)水滴做圓周運動所需的向心力，水滴未甩出。若轉(zhuǎn)速增大，半徑加長，則水滴做圓周運動須要的向心力增大，水滴和海綿的附著力不足以供應(yīng)所需的向心力，因此，水滴將離開海綿做離心運動。老師：學生利用所學的理論說明過海綿脫水的緣由后，一例題的形式進一步鞏固所學內(nèi)容。探討并給出相關(guān)建議以及建議的理由:遇上彎道怎么樣保證駕駛平安?1從駕駛者角度?2從道路設(shè)計角度,有何建議?建議:(1)將彎道半徑變大,削減急轉(zhuǎn)彎原理:F=mv(2)將路面的粗糙程度變大原理:粗糙程度越大,摩擦力越大(3)將路面的變成傾斜路面,外側(cè)略高于內(nèi)側(cè)原理:重力和支持力的合力供應(yīng)向心力3、離心現(xiàn)象的應(yīng)用和防止在日常生活中，離心現(xiàn)象是常常發(fā)生的，離心現(xiàn)象對人類來說既有有利的一面，又有危害的一面，對有利的一面應(yīng)加以利用，對有害的一面應(yīng)設(shè)法防止。讓學生舉出應(yīng)用和防止離心現(xiàn)象的實例。假如學生舉不出來，老師可提出幾個實例讓學生說明。如：鏈球、魔盤嬉戲、離心沉淀器、汽車轉(zhuǎn)彎等。最終學生觀看離心現(xiàn)象視頻：運動員手中的鏈球發(fā)生離心現(xiàn)象、離心沉淀器分別不同密度的物質(zhì)等。4、本課小結(jié)以問題的形式讓學生總結(jié)出本節(jié)課所講的內(nèi)容以及所探討探討的問題。問題：1、這節(jié)課我們探討的是什么運動？2、發(fā)生離心運動的條件是什么？3、什么狀況下簡潔發(fā)生離心現(xiàn)象？4、拓展：就離心運動你還想探討什么問題？（學生可能對運動過程速度大小的改變感愛好、也有可能提出這樣的問題：衛(wèi)星的放射以及回收與離心運動有沒有關(guān)系等等）六、板書設(shè)計圓周運動的實例分析離心運動一、離心運動1﹑定義：做勻速圓周運動的物體，在所受合力突然消逝或者不足于供應(yīng)圓周運動的所需的向心力的狀況下，就做漸漸遠