知识目标:
1、知道离心运动及其产生的原因.
2、知道离心现象的一些应用和可能带来的危害.
能力目标:
1、培养学生应用理论知识解决实际问题的能力
情感目标
1、培养学生用理论解释实际问题的能力与习惯.
教学建议
教材分析
教材首先分析了离心现象发生的条件和离心运动的定义,接着从生产、生活的实际问题中说明离心运动的应用和危害,充分体现了学以致用的思想.
教法建议
学习离心运动的概念时,通过充分讨论,让学生明确几点:
第一:做圆周运动的物体,一旦失去向心力或向心力不足,都不能再满足把物体约束在原来的圆周上运动的条件,这时会出现物体远离圆心而去的现象.
第二:可补充加上提供的向心力F大于物体所需向心力
时,(
),表现为向心的趋势(离圆心越来越近)这对学生全面理解“外力必须等于
时,物体才可做匀速圆周运动”有好处.
第三:离心运动是物体具有惯性的表现,而不是物体受到“离心力”作用的结果.有些学生可能提出,“离心力”的问题,教师可以说明那是在另一参照系(非惯性系)中引入的概念,在中学阶段不予研究.
关于离心运动的应用和防止,可引导同学讨论完成.
离心现象及其应用
教学重点:离心运动产生的条件
教学主要设计:
一、离心运动
(一)讨论:在光滑水平面上,用细绳系一个小球,使其在桌面上做匀速圆周运动.若细绳突然断了,小球将如何运动?若拉绳的力变小了,小球如何运动?若拉绳的力变大了,小球如何运动?
(二)展示“魔盘”娱乐设施的动画资料
讨论:“魔盘”上的人所需向心力由什么力提供?为什么转速一定时,有的人能随之一块做圆周运动,而有的人逐渐向边缘滑去?
(三)用提供的力与需要的向心力的关系角度解释上述现象,得到离心运动的条件和概念.(配合课件1)
二、离心运动的应用和防止:
可提出一些问题让学生讨论解决:如:
(1)洗衣机的脱水筒中的衣物上的水滴,在脱水筒工作时,水滴需要的向心力由什么决定?提供的向心力由什么决定?什么情况下,水滴将被甩出?
(2)在公路转弯处,为什么车辆行驶不允许超过规定的速度?
(3)为什么砂轮、飞轮等都不得超过允许的最大转速?等等
细绳牵引物体做圆周运动的系列问题
例 一根长
的细绳,一端拴一质量
的小球,使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动,求:
(1)小球通过最高点时的最小速度?
(2)若小球以速度
通过周围最高点时,绳对小球的拉力多大?若此时绳突然断了,小球将如何运动.
【分析与解答】
(1)小球通过圆周最高点时,受到的重力
必须全部作为向心力
,否则重力G中的多余部分将把小球拉进圆内,而不能实现沿竖直圆周运动.所以小球通过圆周最高点的条件应为
,当
时,即小球受到的重力刚好全部作为通过圆周最高点的向心力,绳对小球恰好不施拉力,如图所示,此时小球的速度就是通过圆周最高点的最小速度
,由向心力公式有:
解得:
(2)小球通过圆周最高点时,若速度v大于最小速度
,所需的向心力
将大于重力G,这时绳对小球要施拉力F,如图所示,此时有
解得:
N
若在最高点时绳子突然断了,则提供的向心力mg小于需要的向心力
,小球将沿切线方向飞出做离心运动(实际上是平抛运动)
习题精选
1、一辆
kg的汽车在水平公路上行驶,经过半径
m的弯路时,如果车速
km/h,这辆汽车会不会发生测滑?已知轮胎与路面间的最大静摩擦力
N.
2、如图所示,圆弧型拱桥AB的圆弧半径为40m,桥高10m,一辆汽车通过桥中央时桥受压力为车重的
,汽车的速率多大?若汽车通过桥中央时对桥恰无压力,汽车的落地点离AB中点P多远?
答案:
1、会发生侧移. 2、