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1、2.3 離心現(xiàn)象及其應(yīng)用
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知道什么是離心現(xiàn)象,知道物體做離心運動的條件。
2.能結(jié)合課本所分析的實際問題,知道離心運動的應(yīng)用和防止。
二、重點難點
重點:物體做離心運動所滿足的條件。
難點:對離心運動的理解及其實例分析。
三、教學(xué)方法:觀察總結(jié)
四、教學(xué)過程
(一)引入新課
做圓周運動的物體,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為向心力持續(xù)地把物體拉到圓周上來,使物體同圓心的距離保持不變。做勻速圓周運動的物體,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,物體將怎樣運動呢?本節(jié)課專門研究這一問題
2、。
(二)進(jìn)行新課
1.離心運動:學(xué)生閱讀教材【離心現(xiàn)象】
做勻速圓周運動的物體,在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下,就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運動。這種運動叫做離心運動。
2.離心運動的條件:
(1) 當(dāng)產(chǎn)生向心力的合外力突然消失,物體便沿所在位置的切線方向飛出。
(2) 當(dāng)產(chǎn)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,物體將沿切線和圓周之間的一條曲線運動,遠(yuǎn)離圓心而去。
3.離心現(xiàn)象的本質(zhì)——物體慣性的表現(xiàn)
做勻速圓周運動的物體,由于本身有慣性,總是想沿著切線方向運動,只是由于向心力作用,使它不能沿切線方向飛出,而被限制著沿圓周運動。如果提供向
3、心力的合外力突然消失,物體由于本身的慣性,將沿著切線方向運動,這也是牛頓第一定律的必然結(jié)果。如果提供向心力的合外力減小,使它不足以將物體限制在圓周上,物體將做半徑變大的圓周運動。此時,物體逐漸遠(yuǎn)離圓心,但“遠(yuǎn)離”不能理解為“背離”。做離心運動的物體并非沿半徑方向飛出,而是運動半徑越來越大 。
(二)離心運動的應(yīng)用和防止
1.離心運動的應(yīng)用實例——
(1) 雨傘旋轉(zhuǎn)
(2) 鏈球投擲
(3) 洗衣機的脫水筒
2.離心運動的防止實例
(1) 汽車拐彎時限速
(2) 高速旋轉(zhuǎn)的飛輪、砂輪的限速
(三)課堂練習(xí)
1.物體做離心運動時,運動軌跡
4、 【C】
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
2.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動,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ω、線速度v的大小變化情況是 【B】
A.r不變,v變小、ω變小
B.r增大,ω減小、v不變 m
C.r減小,v不變、ω增大 M
D.r減小,ω不變、v變小
2.如果汽車的質(zhì)量為m,水平彎道是一個半徑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)彎時不打滑,汽車在彎道處行駛的最大速度是多少?( g取10 m/s2 )
(答案:10 m/s )
(四)課堂小結(jié)
做圓周運動的物體,由于本身的慣性,總有沿著圓周切線方向飛去的傾向.
當(dāng)F=mω2r時,物體做勻速圓周運動
當(dāng)F= 0時,物體沿切線方向飛出
當(dāng)F<mω2r時,物體逐漸遠(yuǎn)離圓心
當(dāng)F>mω2r時,物體逐漸靠近圓心
五、課外作業(yè):課本中本節(jié)課后練習(xí) 1、2