《離心現(xiàn)象及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計

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1、離心現(xiàn)象及其應(yīng)用教學(xué)設(shè)計 一、本節(jié)教材分析 教材首先從實際常見的案例中引出離心現(xiàn)象最后探究得到發(fā)生離心現(xiàn)象的條件和離心運動的定義，接著從生產(chǎn)、生活的實際問題中說明離心運動的應(yīng)用和危害，充分體現(xiàn)了學(xué)以致用的思想。本節(jié)主要讓學(xué)生了解離心現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用，教學(xué)時要充分利用課本的素材，提高學(xué)生綜合運用知識的能力。但是有些與離心運動有關(guān)的實際問題比較復(fù)雜，教學(xué)舉例時應(yīng)列舉常見容易理解的例子。 二、教學(xué)任務(wù)分析 本節(jié)課的三維目標制定如下： （一） 知識與技能 1、 知道什么是離心現(xiàn)象，明確物體做離心運動的條件。 2、 能結(jié)合課本提出的問題具體分析，了解離心運動的應(yīng)

2、用和防止。 3、 培養(yǎng)分析說理的能力，提高科學(xué)表述的能力。 （二） 過程與方法 1、 教師通過錄像和多媒體課件演示，幫助學(xué)生分析離心運動產(chǎn)生的原因，激發(fā)學(xué)生用學(xué)過的向心力知識尋找本質(zhì)規(guī)律。 2、 學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象，親手操作離心實驗來討論研究，從而提高分析應(yīng)用能力。 （三） 情感態(tài)度與價值觀 1、 事物是一分為二的，有利也有弊，充分揚長避短，是一種科學(xué)態(tài)度，也是一種科學(xué)方法。 2、 通過學(xué)生對幾種離心機的使用和制作，把審美欣賞與操作有機結(jié)合，從而提高學(xué)生審美的感受力和鑒別力。 重點·難點·疑點及解決辦法如下： 　　1﹑重點 　　 理解離心運動的條件、知道離心運動的應(yīng)用

3、和防止． 　　2﹑難點 　　 結(jié)合具體事例分析離心運動，融會貫通，舉一反三． 　　3﹑疑點 　　 離心運動是否是受到了“離心力”？ 　　4﹑解決辦法 由淺入深，由表及里，通過現(xiàn)象看本質(zhì)．采用提出問題，引導(dǎo)學(xué)生分析和解決問題 的方法，充分調(diào)動學(xué)生獨立思考的積極性． 三﹑學(xué)生特點及對應(yīng)的教學(xué)方法 1﹑學(xué)生情況分析 學(xué)生已經(jīng)學(xué)過圓周運動，知道做圓周運動的物體要受到向心力的作用，在此基礎(chǔ)上再來信息離心現(xiàn)象并分析離心現(xiàn)象產(chǎn)生的原因就比較簡單。另外，離心現(xiàn)象與生活現(xiàn)象緊密結(jié)合，通過生活中的實例更能夠激發(fā)學(xué)生對所學(xué)知識的興趣。 　 2﹑教學(xué)用具與方法 ①用具：離心現(xiàn)象錄像片

4、等。 ②方法：錄像演示﹑討論與思考等。 3﹑師生互動活動設(shè)計 ①教師通過錄像和多媒體演示，幫助學(xué)生分析離心運動產(chǎn)生的原因． ②學(xué)生通過觀察、操作來討論研究，提高分析應(yīng)用能力． 四﹑教學(xué)過程設(shè)計 （一） 引入 錄像播放。一起觀看2004年雅典奧運會比賽片段（女子鏈球比賽）。提示學(xué)生注意觀察鏈球的運動情況。 提出問題： 1﹑鏈球開始做什么運動？ 2﹑鏈球離開運動員手以后做什么運動？ （二）離心現(xiàn)象原因探索 學(xué)生對于第一個問題很容易知道——鏈球開始做勻速圓周運動。 設(shè)問：鏈球做圓周運動什么力提供向心力？ 　　學(xué)生回答：拉力． 再次演示錄像片．（使用慢鏡頭播放）

5、教師點拔：開始鏈球受到人給鏈子的力，使鏈球在圓周軌道上運動，拉力提供向心力。當(dāng)運動員松手后，也就是提供的向心力沒有了，鏈球沿切線方向飛出。 這種現(xiàn)象就是我們今天學(xué)習(xí)的離心現(xiàn)象。 提問：請學(xué)生根據(jù)閱讀課本理解什么是離心運動？ 學(xué)生討論總結(jié)。（略） 教師小結(jié)：做勻速圓周運動的物體，在所受合力突然消失或者不足于提供圓周運動的所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動稱作為離心運動． 注意：做離心運動的質(zhì)點不存在所謂的“離心力”作用，因為沒有任何物體提供這種力。 離心運動的條件： 提供給物體的外力小于物體做圓周運動需要的向心力或物體所受合力突然消失

6、 F=0 F= mω2r O F＜mω2r 3、 對離心運動的進一步理解 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，物體逐漸遠離圓心。 當(dāng)F＞mω2r時，物體逐漸靠近圓心。 （三）離心現(xiàn)象的本質(zhì)分析 離心現(xiàn)象的本質(zhì)——物體慣性的表現(xiàn)。 分析：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

7、飛出，而被限制著沿圓周運動。如果提供向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，物體逐漸遠離圓心，但“遠離”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 。 （四）、課堂練習(xí)講解分析 1、物體做離心運動時，運動軌跡是 （ ） 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。

8、 【C】 2、雨傘半徑為R，高出地面h，雨傘以角速度ω旋轉(zhuǎn)時，雨滴從傘邊緣飛出 （ ） 　　A．沿飛出點半徑方向飛出，做平拋運動。 　　B．沿飛出點切線方向飛出，做平拋運動。 　　C．雨滴落在地面上后形成一個和傘半徑相同的圓圈。 D．雨滴落在地面上后形成一個半徑r＝R 的圓圈。 【BD】 （五）、離心運動的應(yīng)用和防止舉例討論 　　教學(xué)方法是：通過生活中的常見事例（洗衣機脫水，棉花糖的產(chǎn)生），現(xiàn)看離心現(xiàn)象錄像（汽車轉(zhuǎn)彎片段），思考其中原因，互相議論交流。 注意學(xué)生表述的科學(xué)性，培養(yǎng)習(xí)

9、慣，提問能力。 1、離心機械： 利用離心現(xiàn)象工作的機械叫做離心機械。 2. 離心運動的應(yīng)用實例 （1）離心干燥器 原理：當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時，水滴跟物體的附著力F1足以提供所需的向心力F，使水滴做圓周運動。當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較快時，附著力F1不足以提供所需的向心力F，于是水滴做離心運動，穿過網(wǎng)孔，飛到網(wǎng)籠外面。 （2） 洗衣機的脫水筒。 洗衣機的脫水筒中的衣物上的水滴，在脫水筒工作時，水滴需要的向心力由什么決定？ 提供的向心力由什么決定？什么情況下，水滴將被甩出？轉(zhuǎn)速高時容易甩干衣物，還是轉(zhuǎn)速低時容易甩干衣物。 （3） 棉花糖的產(chǎn)生。 原理：內(nèi)筒與洗衣機的脫水筒相似，里面加入白

10、砂糖，加熱使糖熔化成糖汁。 內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的糖汁就做離心運動，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成 為絲狀到達溫度較低的外筒，迅速冷卻凝固，變得纖細雪白，像一團團棉花。 （4） 用離心機把體溫計的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)。 3. 離心運動的防止實例 ⑴ 汽車拐彎時的限速。（播放汽車拐彎視頻） 原因：①汽車拐彎需要的向心力由車輪和地面間的靜摩擦力提供 ②車速越大需要的向心力越大，而靜摩擦力有最大值 ③當(dāng)需要的向心力大于實際受到的最大靜摩擦力時，車輛將做離心運動，側(cè)向滑動，發(fā)生危險，所以拐彎時車輛要減速慢行。 ⑵ 高速旋轉(zhuǎn)的飛輪、砂輪的限速。 3． 鼓勵學(xué)生再舉例說明離心運動的應(yīng)用和防止。

11、 4. 課堂練習(xí) （1）.為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象，可以：( ) a.增大汽車轉(zhuǎn)彎時的速度　 b.減小汽車轉(zhuǎn)彎時的速度 c.增大汽車與路面間的摩擦 d.減小汽車與路面間的摩擦 A.a、b B.a、c C.b、d D.b、c 【D】 （六）、總結(jié)、擴展 1、做圓周運動的物體，所受的合外力F突然消失或者不足于提供圓周運動的所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動稱作為離心運動． 2、離心現(xiàn)象是一種常見的現(xiàn)象，要理解其產(chǎn)生的原因，并會用來解釋有關(guān)的問題．

12、3、做圓周運動的物體，若所受的合外力F大于所需的向心力時，物體就會做越來越靠近圓心的“近心”運動，人造衛(wèi)星或飛船返回過程就有一階段是做“近心”運動。 （七）、課堂訓(xùn)練 1.下列說法正確的是( ) A.做勻速圓周運動的物體，在所受合外力突然消失時，將沿圓周半徑方向離開圓心 B.做勻速圓周運動的物體，在所受合外力突然消失時，將沿圓周切線方向離開圓心 C.做勻速圓周運動的物體，它自己會產(chǎn)生一個向心力，維持其作圓周運動 D.做離心運動的物體，是因為受到離心力作用的緣故 【B】 2.下列說法中錯誤的有：（ ） A.提高洗衣機脫水筒的

13、轉(zhuǎn)速，可以使衣服甩得更干 B.轉(zhuǎn)動帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開圓心 C.為了防止發(fā)生事故，高速轉(zhuǎn)動的砂輪、飛輪等不能超過允許的最大轉(zhuǎn)速 D.離心水泵利用了離心運動的原理 【B】 六、板書設(shè)計 一、 離心運動 1﹑定義：做勻速圓周運動的物體，在所受合力突然消失或者不足于提供圓周運動的所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動稱作為離心運動。 2﹑條件：①當(dāng)F= 0時，物體沿切線方向飛出。 ② F＜mω2r時，物體逐漸遠離圓心。 3、本質(zhì)：離心現(xiàn)象的本質(zhì)——物體慣性的表現(xiàn)

14、。 二、離心運動的應(yīng)用與防止 1、 應(yīng)用實例——洗衣機的脫水筒、棉花糖的產(chǎn)生等。 2、 防止實例——汽車拐彎時的限速、高速旋轉(zhuǎn)的飛輪、砂輪的限速等。 七、實踐與反思 本節(jié)內(nèi)容通過視頻引入課題效果較好，一方面能夠讓學(xué)生較好的認識到什么是離心現(xiàn)象，另一方面也比較容易解釋離心運動的條件是向心力突然消失或外力不足以提供向心力。 本節(jié)內(nèi)容與生活聯(lián)系非常緊密，課堂氣氛活躍，特別是播放汽車拐彎的視頻時，學(xué)生情緒很高。對于離心機械的原理學(xué)生也非常感興趣，以至于學(xué)生提出各種問題。這次上課的同學(xué)們都在學(xué)習(xí)中找到了樂趣，認為基本弄清了所學(xué)的問題，而且有些不喜歡上物理課的同學(xué)也說學(xué)習(xí)物理也挺有意思的。可見教學(xué)過程中教師應(yīng)起到教學(xué)的主導(dǎo)作用，引起學(xué)生對所教知識的興趣。此外，本節(jié)課的教學(xué)過程中還發(fā)現(xiàn)學(xué)生對向心力來源的判斷能力有待加強。