2024-2025學(xué)年高中物理第四章勻速圓周運(yùn)動(dòng)第4節(jié)離心運(yùn)動(dòng)教案魯科版必修2

PAGE6-離心運(yùn)動(dòng)（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(shí)例，知道離心現(xiàn)象的一些應(yīng)用和可能帶來(lái)的危害。2、過(guò)程與方法（1）通過(guò)視察試驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)在什么條件下物體做離心運(yùn)動(dòng)。（2）通過(guò)列舉生活中離心現(xiàn)象，相識(shí)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(jià)值觀通過(guò)試驗(yàn)過(guò)程的探究，培育學(xué)生的科學(xué)探究實(shí)力、自主學(xué)習(xí)實(shí)力以及合作精神。（2）通過(guò)實(shí)例的分析、素材的引入，讓學(xué)生感悟科學(xué)是人類創(chuàng)建獨(dú)創(chuàng)的基礎(chǔ)，從而激發(fā)學(xué)習(xí)的熱忱。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)分析重點(diǎn)：離心現(xiàn)象產(chǎn)生的緣由難點(diǎn)：對(duì)離心現(xiàn)象的理解及其對(duì)實(shí)例的分析三、教學(xué)設(shè)計(jì)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(xué)生的學(xué)習(xí)愛(ài)好激發(fā)出來(lái)。視頻“洗衣機(jī)是如何甩干衣服的”和“棉花糖的制作”，希望能夠使學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)悟“從生活走向物理，物理走向社會(huì)”的理念。探究性試驗(yàn)的設(shè)計(jì)，希望能夠培育學(xué)生的科學(xué)探究實(shí)力、自主學(xué)習(xí)實(shí)力以及學(xué)生的合作精神。教學(xué)設(shè)計(jì)中支配了與離心運(yùn)動(dòng)有關(guān)的素材，希望能幫助學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的理解，從而增加學(xué)生的體驗(yàn)和提高學(xué)習(xí)愛(ài)好。情景引入，概念的提出。學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案，自己做情景引入，概念的提出。學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案，自己做試驗(yàn)，提出問(wèn)題。試驗(yàn)探究，驗(yàn)證猜想。生活中的離心現(xiàn)象，提出問(wèn)題，作出猜想。理論探究，形成結(jié)論。問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生理論分析小結(jié)理論指導(dǎo)實(shí)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(yàn)證猜想。學(xué)生探討，形成探究方案。視頻錄象洗衣機(jī)的甩干以及棉花糖的制作。觀看摩托車競(jìng)賽視頻錄象。學(xué)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(yùn)動(dòng)”課題。學(xué)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(xué)過(guò)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(shí)的狀況。視頻結(jié)束后問(wèn)：從剛才所播放的視頻，你看到了什么現(xiàn)象？學(xué)生：賽車發(fā)生了離心現(xiàn)象。老師：對(duì)了，我們可以看出賽車發(fā)生了離心現(xiàn)象，這樣的運(yùn)動(dòng)我們稱為離心運(yùn)動(dòng)。其實(shí)，不但賽車，在生活中也會(huì)常常見(jiàn)到離心現(xiàn)象。新課教學(xué)生活中的離心現(xiàn)象棉花糖是怎么做出來(lái)的觀看棉花糖的制作過(guò)程。老師：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在某種狀況下會(huì)脫離圓周做離開(kāi)圓心的運(yùn)動(dòng)，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(xué)習(xí)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(guò)渡到對(duì)離心現(xiàn)象的探究。發(fā)生離心現(xiàn)象的緣由試驗(yàn)探究老師拿出一個(gè)圓盤(pán),將橡皮放在圓盤(pán)上轉(zhuǎn)動(dòng),看不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)橡皮的狀況（1）限制半徑不變，視察是轉(zhuǎn)速大的簡(jiǎn)潔甩掉還是轉(zhuǎn)速小的簡(jiǎn)潔甩掉？ω1ω2（2）轉(zhuǎn)速相同，是半徑長(zhǎng)的簡(jiǎn)潔把水甩掉還是半徑短的簡(jiǎn)潔甩掉？ω讓1一3位同學(xué)上臺(tái)來(lái)演示，老師負(fù)責(zé)檢查海綿在兩種情形下的干濕程度并向全班同學(xué)公布結(jié)論。最終一樣得出：圓盤(pán)轉(zhuǎn)速越大、半徑越長(zhǎng)，橡皮越簡(jiǎn)潔甩掉。思索：你能說(shuō)明以上的現(xiàn)象嗎？請(qǐng)幾個(gè)學(xué)生發(fā)表一下他們的觀點(diǎn)。因?yàn)椴蝗妫蠋熆蓭ьI(lǐng)全班學(xué)生共同探討，即：過(guò)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(xí)的方式提問(wèn)學(xué)生物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件，并形成結(jié)論：（1）當(dāng)F合=mω2r時(shí)，即：外因等于內(nèi)因。物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)軌跡是一圓周。（2）當(dāng)沒(méi)有外因的作用，即：F合=0，則此時(shí)物體將做什么運(yùn)動(dòng)？學(xué)生：依據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，物體將在撤去外力時(shí)的位置做勻速直線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)軌跡是始終線，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中遠(yuǎn)離圓心越來(lái)越遠(yuǎn)。（3）當(dāng)有外因但小于內(nèi)因時(shí)，即：F合<mω2r，則此時(shí)物體將做什么運(yùn)動(dòng)?軌跡是什么?學(xué)生思索、探討(由上面探討的結(jié)論，老師可引導(dǎo)學(xué)生)回答：物體的軌跡將在直線和圓周之間，是一曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離圓心距離越來(lái)越遠(yuǎn)。通過(guò)探討分析，物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)F=0時(shí)，物體沿切線方向飛出。當(dāng)F＜mω2r時(shí)，物體漸漸遠(yuǎn)離圓心。拓展：（1）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，假如在某時(shí)刻，速度突然變?yōu)榱?，物體將做什么樣的運(yùn)動(dòng)？學(xué)生探討回答：此刻，物體將有沿合外力的方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，即：向著起先做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心運(yùn)動(dòng)。（2）當(dāng)有外因但大于內(nèi)因時(shí)，即：F合>mω2r，則此時(shí)物體將做什么運(yùn)動(dòng)?軌跡是什么?F=0學(xué)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(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離圓心距離越來(lái)越近。F=0這種運(yùn)動(dòng)我們稱為近心運(yùn)動(dòng)。F>F>mω2rO用圖表示：FF＜mω2rF=F=mω2r通過(guò)分析，讓學(xué)生明確幾點(diǎn)：第一，做圓周運(yùn)動(dòng)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(méi)有飛出去，是因?yàn)橛兄赶驁A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(yùn)動(dòng)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(lái)的圓周上運(yùn)動(dòng)的條件，這時(shí)物體將沿圓周的切線方向或者某一曲線飛離圓周，這時(shí)就產(chǎn)生了離心現(xiàn)象。第三，可補(bǔ)充加上供應(yīng)的力大于物體所需向心力時(shí)，表現(xiàn)為向心的趨勢(shì)（離圓心越來(lái)越近）。這對(duì)學(xué)生全面理解“供應(yīng)的力必需等于時(shí)，物體才能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)”有好處。簡(jiǎn)潔的拓展，這對(duì)進(jìn)一步理解一般性的圓周運(yùn)動(dòng)以及人造衛(wèi)星的放射和返回都有幫助。老師提問(wèn)：現(xiàn)在，你能說(shuō)明前面的案例中離心現(xiàn)象產(chǎn)生的緣由嗎？學(xué)生分組說(shuō)明前面案例：在前面的探究性試驗(yàn)中，當(dāng)海綿的轉(zhuǎn)速不夠大時(shí)，水滴和海綿的附著力能供應(yīng)水滴做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，水滴未甩出。若轉(zhuǎn)速增大，半徑加長(zhǎng)，則水滴做圓周運(yùn)動(dòng)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(kāi)海綿做離心運(yùn)動(dòng)。老師：學(xué)生利用所學(xué)的理論說(shuō)明過(guò)海綿脫水的緣由后，一例題的形式進(jìn)一步鞏固所學(xué)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(jì)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(duì)人類來(lái)說(shuō)既有有利的一面，又有危害的一面，對(duì)有利的一面應(yīng)加以利用，對(duì)有害的一面應(yīng)設(shè)法防止。讓學(xué)生舉出應(yīng)用和防止離心現(xiàn)象的實(shí)例。假如學(xué)生舉不出來(lái)，老師可提出幾個(gè)實(shí)例讓學(xué)生說(shuō)明。如：鏈球、魔盤(pán)嬉戲、離心沉淀器、汽車轉(zhuǎn)彎等。最終學(xué)生觀看離心現(xiàn)象視頻：運(yùn)動(dòng)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(wèn)題的形式讓學(xué)生總結(jié)出本節(jié)課所講的內(nèi)容以及所探討探討的問(wèn)題。問(wèn)題：1、這節(jié)課我們探討的是什么運(yùn)動(dòng)？2、發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)的條件是什么？3、什么狀況下簡(jiǎn)潔發(fā)生離心現(xiàn)象？4、拓展：就離心運(yùn)動(dòng)你還想探討什么問(wèn)題？（學(xué)生可能對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程速度大小的改變感愛(ài)好、也有可能提出這樣的問(wèn)題：衛(wèi)星的放射以及回收與離心運(yùn)動(dòng)有沒(méi)有關(guān)系等等）六、板書(shū)設(shè)計(jì)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析離心運(yùn)動(dòng)一、離心運(yùn)動(dòng)1﹑定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消逝或者不足于供應(yīng)圓周運(yùn)動(dòng)的所需的向心力的狀況下，就做漸漸遠(yuǎn)