第一篇：2.3離心現象及其應用教案

2、3離心現象及其應用

梁永旺

【教材分析】

教材首先分析了離心現象發生的條件和離心運動的定義，接著從生產、生活的實際問題中說明離心運動的應用和危害，充分體現了學以致用的思想．

做勻速圓周運動的物體，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力時，將做逐漸遠離圓心的運動，此種運動叫“離心運動”。在半徑不變時物體做圓周運動所需的向心力是與角速度的平方(或線速度的平方)成正比的．若物體的角速度增加了，而向心力沒有相應地增大，物體到圓心的距離就不能維持不變，而要逐漸增大使物體沿螺線遠離圓心．若物體所受的向心力突然消失，則將沿著切線方向遠離圓心而去．人們利用離心運動原理制成的機械，稱為離心機械．例如離心分液器、離心加速器、離心式水泵、離心球磨機等都是利用離心運動的原理．當然離心運動也是有害的，應設法防止。例如砂輪的轉速若超過規定的最大轉速，砂輪的各部分將因離心運動而破碎．又如火車轉彎時，若速度太大會因傾斜的路面和鐵軌提供給它的向心力不足以維持它做圓周運動，就會因離心運動而造成出軌事故．

學習離心運動的概念時．通過充分討論．讓學生明確幾點：

第一，做圓周運動的物體．一旦失去向心力或向心力不足，都不能再滿足把物體約束在原來的圓周上運動的條件．這時會出現物體遠離圓心而去的現象．

第二，可補充加上提供的向心力F大于物體所需的向心力mrω時，F> mrω，表現為向心的趨勢(離圓心越來越近)．這對學生全面理解“外力必須等于mrω時；物體才可做勻速圓周運動”有好處．

第三，離心運動是物體具有慣性的表現．而不是物體受到“離心力”作用的結果．有些學生可能提出，“離心力”的問題．教師可以說明那是在另一參考系(非慣性系)中引入的概念，在中學階段不予研究．

關于離心運動的應用和防止．可引導同學討論完成． 【學情分析】

1、學生基本知識掌握不足，需要盡量簡單化教學；因學習成績不好，需能吸引住他們的事物來促使學生認真聽課。

2、學生處于高中階段，對傳統的授課方式不感冒，需要新奇有吸引的事物來激發學習興趣。其中，做演示實驗、視頻、鮮艷的圖片等是非常好的途徑。

223、學生基礎不好，懶于思考，要用有趣、特殊的提問方式來使他們動腦，從而真正地有在吸收知識。

【教學重點】物體做離心運動所滿足的條件． 【教學難點】對離心運動的理解及其實例分析．

【教具準備】離心轉臺、離心干燥器等各類演示設備．

【課時安排】l課時 【三維目標】

一、知識與技能

1．知道什么是離心運動； 2．知道物體做離心運動的條件； 3．了解離心運動的應用和防止．

二、過程與方法、1．通過對離心現象的實例分析，提高學生綜合應用知識解決問題的能力； 2．培養學生應用理論知識解決實際問題的能力．

三、情感態度與價值觀

1．通過離心運動的應用和防止的實例分析，使學生明白事物都是一分為二的，要學會用一分為二的觀點來看待問題；

2．培養學生用理論解釋實際問題的能力與習慣． 【教學過程】

一、導入新課

用非常吸引人的棉花糖圖片吸引學生注意力，使之產生好奇心。訴說，我們小時候大都喜歡吃棉花糖，而且當時一定非常奇怪．為什么一顆一顆的白砂糖，經過機器一轉，就變成又松又軟的“棉花”不斷向外“飛出”?

做勻速圓周運動的物體。它所受的合外力恰好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?本節課專門研究這一問題．

二、離心運動的定義、產生條件 1.離心運動：學生閱讀教材【離心現象】

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）【演示1】水平面做勻速圓周運動的小球突然斷線，會? 現象：沿著切線方向直線飛出去

原因：球作圓周運動需要有一個向心力，T給的，當T沒了，就會飛走

【演示2】在透明杯內作圓周運動的小球突然起蓋，小球會? 現象：沿著切線方向直線滾出去

原因：球作圓周運動需要有一個向心力，由杯壁給球的支持力N給，當N沒了，就會飛走 結論：當產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直線飛出。（2）【演示3】在離心機的水平轉臺上放一個物體，當轉臺的轉速較小時，物體隨轉臺一起做圓周運動，隨著轉臺轉速增加，當轉速增加到某一值時，物體所受的最大靜摩擦力已不足以提供所需的向心力，物塊做離心運動。現象：物體沿曲線飛出

原因：球做圓周運動需要有一個向心力，速度慢時轉臺給物體的摩擦力f能夠提供；當速度大時，要做圓周運動所需的向心力大了，可最大靜摩擦力f提供的力比所需的力小，就會沿曲線飛出

結論：當產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，遠離圓心而去。

3、總結當合外力F＝0，F＝mwr，F〈mwr時小球對應的運動軌跡

同時引出，當合外力F〉mwr時，小球的運動軌跡如何，引出并簡單介紹向心運動的現象、條件及其運動軌跡。

三、離心運動的應用及防止

1、離心運動的危害及防止

（1）車輛轉彎時要限速

在水平路面上行駛的汽車，轉彎時所需的向心力來源于靜摩擦力。如果轉彎時速度過大，所需的向心力F大于最大靜摩擦力Fmax，汽車將做離心運動而造成交通事故．因此，在轉彎處，車輛行駛不允許超過規定的速率．

（2）轉動的砂輪和飛輪要限速

高速轉動的砂輪和飛輪等，都不得超過允許的最大轉速，如果轉速過高，砂輪和飛輪內部分子間的相互作用力不足以提供所需的向心力時，離心運動會使它們破裂，甚至釀成事故。

離心現象有時會造成危害，需要防止．例如汽車、火車在轉彎時若速度超過允許范圍，222就會因離心現象而造成嚴重交通事故．高速轉動的砂輪，若轉速過大，使構成砂輪的砂粒間的作用力不足以提供其所需的向心力，就會引起砂輪某些組成部分的離心現象而造成事故。

2、離心現象的應用

（1）“棉花糖”制作機

它的內筒與洗衣機的脫水筒相似里面加入白砂糖，加熱使糖熔化成糖汁。內筒高速旋轉，黏稠的糖汁就做離心運動，從內筒壁的小孔飛散出去,成為絲狀，到達溫度較低的外筒時，迅速冷卻凝固,變得纖細雪白，像一團團棉花。

（2）洗衣機的脫水筒

它是利用離心運動把附著在物體上的水分甩掉的裝置。當洗衣機脫水桶轉得慢時，水滴跟物體的附著力F 足以提供所需的向心力F 使水滴做圓周運動。當脫水桶轉得快時，附著力 F 不足以提供所需的向心力 F，于是水滴做離心運動，穿過桶孔，飛出桶外。

四、課堂練習鞏固

1、離心現象的理解練習

（1）以下屬于離心現象應用的是（BC）A、水平拋出去的物體，做平拋運動

B、鏈球運動員加速旋轉到一定的速度后將鏈球拋開 C、離心干燥器使衣物干燥

D、錘頭松了，將錘柄在石頭上磕風下就可以把柄安牢

（2）關于原來做圓周運動的物體產生離心現象的條件，下列表述正確的是(C)A．當物體需要的向心力等于物體所受合力時 B．當物體需要的向心力小于物體所受合力時 C．當物體所受合力小于做圓周運動所需要的向心力時 D．當物體所受的外力不能與向心力平衡時

（3）關于離心運動，下列說法中正確的是(D)A．物體突然受到向心力的作用，將做離心運動

B．做勻速圓周運動的物體，當提供向心力的合力突然變大時將做離心運動

C．做勻速圓周運動的物體，只要提供向心力的合力的數值發生變化，就將做離心運動 D．做勻速圓周運動的物體，當提供向心力的合力突然消失或變小時將做離心運動

2、離心運動危害的防止練習

（4）為了防止汽車在水平路面上轉彎時出現“打滑”的現象，可以：(D)a、增大汽車轉彎時的速度 b、減小汽車轉彎時的速度 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（5）下列說法中正確的有：（）A、提高洗衣機脫水筒的轉速，可以使衣服甩得更干 B、轉動帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開圓心

C、為了防止發生事故，高速轉動的砂輪、飛輪等不能超過允許的最大轉速 D、離心水泵利用了離心運動的原理

五、課堂小結

這節課我們運用圓周運動的知識分析了離心現象，知道了產生離心運動的條件．在耋際中，當離心運動對我們有利時需要利用它，當離心運動對我們有害時就需要加以限制．

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F=mrω時，物體做勻速圓周運動；

當F=O時，物體沿切線方向飛出； 當F

當F> mrω時．物體諑漸靠近圓心。

六、課外作業：課本中本節課后練習1、2 【板書設計】 1．離心現象

(1)物體做離心運動的條件

合外力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力．(2)離心運動定義

做勻速圓周運動的物體，在所受合外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，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫做離心運動． 2．離心運動的應用和防止(1)離心運動的防止

①車輛轉彎時要限速

②轉動的砂輪和飛輪要限速(2)離心運動的應用

①棉花糖制作機

②洗衣機脫水桶 222

第二篇：2.3離心現象及其應用(教案)

第二章 第三節

《離心現象及其應用》教學設計

佛山市南海區桂城中學

物理科組

陳秋燕

? 教學目標

知識與技能

（1）知道離心現象概念及其產生的條件；（2）了解離心現象的應用和危害及其防止。2 過程與方法

（1）通過觀察實驗，體會離心現象的產生條件；

（2）列舉生活中的離心現象，認識離心現象在生活和生產中的應用和危害。3 情感、態度與價值觀

（1）應用所學知識，解釋現象，用方法認識自然，發展物理學習的興趣；（2）感悟科學是人類創造發明的基礎，保持物理學習熱情。? 教學重點

物體做離心運動滿足的條件 ? 教學難點

對離心運動的理解及解釋生活中離心現象

一、游戲中的物理（2min）

觀看視頻：當轉盤的加速轉動時，人逐漸遠離圓心，最終被“甩”出去。提問：人為什么會被“甩”出去，帶著這個問題開始本節課的學習。

二、復習引入（3-4min）

1、當轉盤轉動較慢時，人隨著轉盤做什么運動？（圓周運動）物體做圓周運動的條件是什么？F合?F向

22、向心力的公式：F向?m?r F向?mv?2??F?m??r。向（副板書）rT??223、向心力F向的作用：提供的向心力剛好等于圓周運動所需要的向心力，改變速度方向，做圓周運動的物體由于慣性總有沿切線飛出去的趨勢，由于向心力的作用，持續把物體拉倒圓周上來，所以沒有飛出去，而繞圓周做勻速圓周運動。

4、若提供的向心力突然消失或者不足時，物體將會怎樣運動？

5、學生猜想：通過預習學生都能夠回答：做離心運動（飛出去或遠離圓心等）。提問學生讓學生多表達自己的想法。

三、觀察實驗（3min）

（1）在一個水平轉動的圓盤上放一個物體，慢慢轉動圓盤，物體隨圓盤一起轉動；當圓盤加快轉速時，物體逐漸做遠離圓盤中心運動，最后從圓盤上飛出。（2）物體在拉力作用下在水平面上做勻速圓周運動，拉力突然變小，物體遠離圓心（離心運動）；拉力突然變大，物體逐漸靠近圓心（向心運動）

（3）備用：書本實驗：（展示圖片）用細繩拴著一個小物體，使之在豎直平面內做圓周運動，若突然松手或者繩子斷了，向心力消失，物體將沿切線方向飛出而做遠離圓心的運動。

四、離心現象(10min)

1、離心現象的定義：

做圓周運動的物體，在所受合力突然消失或不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就會做逐漸遠離圓心的運動，這種現象稱為離心現象。

2、討論分析物體做離心運動的條件：

實驗（1）（2）中，當圓盤緩慢轉動時，為什么物體可以隨圓盤一起做勻速圓周運動？是什么力提供向心力使物體做勻速圓周運動？當圓盤加快轉速時，物體的角速度增大，做圓周運動的所需要的向心力增大，超出了最大靜摩擦力，故逐漸做遠離圓盤中心的運動，最后飛出。

實驗（3）中，突然松手，向心力消失，物體由于慣性，沿著圓周切線方向飛出。

總結：離心運動的條件：做圓周運動的物體，所受合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力。F合=0 或

F合

3、離心現象產生的原因

（1）向心力的效果是改變運動的方向，若向心力突然消失，則速度方向不再變化，由于慣性，沿切線方向做直線運動。

（2）如果提供的合外力小于物體做勻速圓周運動所需的向心力，雖然物體速度還要變化，但變化較慢，因此物體偏離原來的圓周做離心運動，其軌跡為圓周和切線之間的某條曲線。

4、離心運動的軌跡特點：

做離心運動的質點是做半徑越來越大的運動或沿切線方向飛出的運動，它不是沿半徑方向飛出． 兩種情況

①F= 0時，物體沿切線方向飛出。

②F＜mω2r時，物體逐漸遠離圓心, 其軌跡為圓周和切線之間的某條曲線。

5提問：當所受合力超過圓周運動所需要的向心力時，物體做什么運動？ 學生根據剛才的演示實驗回答：逐漸靠近圓心（向心運動）規律總結

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出的趨勢。當F=mw2r

物體做勻速圓周運動； 當F=0

物體沿切線方向飛出

當F< mw2r

物體逐漸遠離圓心（離心運動）當F> mw2r

物體逐漸靠近圓心（向心運動）

五、離心現象的應用(8-9min)

（1）旋轉雨傘，甩干雨傘上的雨滴（圖片）（2）投擲鏈球（圖片）

（3）脫水筒（視頻、學生演示實驗）

（4）棉花糖的制作（視頻）學生比較感興趣，故做簡單的原理介紹（5）離心分離器（視頻）

總結：如何使原來作圓周運動的物體作離心運動？

1、增大所需向心力： 提高轉速，使所需的向心力大于物體所受合外力。

2、減小合外力或使其消失

六、離心現象的防止(5-6min)視頻：離心運動帶來的嚴重“笑果” 書本討論與交流

（1）汽車或火車拐彎處，為什么有限速的警示標志？（圖片、汽車的離心運動視頻）

（2）在工廠里，為什么要在砂輪的外側加一個防護罩？

預防離心運動的方法：根據公式來判斷，可以減小質量、減速等等

總結：如何防止離心現象發生？

1、減小物體所需的向心力：

減小物體運動的速度，使物體作圓周運動時所需的向心力減小（還可以減小質量）

2、增大合外力：

使其達到物體作圓周運動時所需的向心力（水平公路轉彎可增大摩擦）

七、課堂練習（7min）

1.物體做離心運動時，運動軌跡是（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、下列說法正確的是

（B)A、作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、作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、作勻速圓周運動的物體，它自己會產生一個向心力，維持其作圓周運動 D、作離心運動的物體，是因為受到離心力作用的緣故

3、為了防止汽車在水平路面上轉彎時出現“打滑”的現象，可以：（D)a、增大汽車轉彎時的速度

b、減小汽車轉彎時的速度 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

4、下列說法中錯誤的有：（B）

A、提高洗衣機脫水筒的轉速，可以使衣服甩得更干 B、轉動帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開圓心

C、為了防止發生事故，高速轉動的砂輪、飛輪等不能超過允許的最大轉速 D、離心水泵利用了離心運動的原理

（雙選）5.雨傘半徑為R，高出地面h，雨傘以角速度ω旋轉時，雨滴從傘邊緣飛出（BD）

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?R1?2h?2g的圓圈

八、小結（1-2min）

一、離心運動

1、定義：

2、條件：①F= 0時，物體沿切線方向飛出。

②F＜mω2r時，物體逐漸遠離圓心。

3、本質：離心現象的本質——物體慣性的表現。

二、離心運動的應用與防止

感謝指導！

第三篇：物理：2.4《研究離心現象及應用》教案(滬科版必修2)

2.4 研究離心現象及應用

三維目標： ［知識與技能］

1、知道離心運動及其產生的原因．

2、知道離心現象的一些應用和可能帶來的危害． ［過程與方法］

1.運用邏輯推理的方法，讓學生領悟離心現象的奧秘。

2.用演示實驗的方法和觀看課件的方式讓學生體會離心現象的奧秘和應用。3.師生共同設計方案，檢驗推理得到的結論的正確性。［情感態度與價值觀］

1.體驗邏輯推理的樂趣，提高學生分析問題、解決問題的能力。2.通過探究分析，體驗“發現”的樂趣。激發學生學習物理的興趣，引導學生自己探索，總結物理規律，體現素質教育。事物是一分為二的，有利也有弊，充分揚長避短，是一種科學態度，也是一種科學方法。5通過學生對幾種離心機的使用和制作，把審美欣賞與操作有機結合，從而提高學生審美的感受力和鑒別力。

教學重點難點疑點及解決辦法 教學重點：離心運動產生的條件

教學難點：1離心運動及其產生的原因

2結合具體事例分析離心運動，融會貫通，舉一反三． 教學疑點：離心運動是否是受到了“離心力”？

解決辦法：由淺入深，由表及里，通過現象看本質．采用提出問題，引導學生分析和解決問題的方法，充分調動學生獨立思考的積極性．

教材分析：教材首先分析了離心現象發生的條件和離心運動的定義，接著從生產，生活實際問題中說明離心運動的應用和危害，充分體現了學以致用的教學思想。

教學方法：主要采取實驗，循序漸進的引導學生在觀察中得出結論。錄像、演示﹑動手實驗﹑討論與思考等。

教學用具：離心現象錄像片﹑小球﹑細線、廢舊瓶、硬紙片等。

錄像、演示﹑動手實驗﹑討論與思考等。

師生互動活動設計：1教師通過錄像和多媒體演示，幫助學生分析離心運動產生的原因．2學生通過觀察、操作來討論研究，提高分析應用能力．

教學主要過程：

（一）導入新課：和學生共同展望即將到來的2008北京奧運會，期盼我國著名的鏈球運動員賽出好成績：和學生分析歷年的冬奧會，我國的滑冰運動員取得的好成績。通過觀看錄像和講解的方法，引入今天的新課。

（二）推進新課

一 離心運動1討論：在光滑水平面上，用細繩系一個小球，使其在桌面上做勻速圓周運動．若細繩突然斷了，小球將如何運動？若拉繩的力變小了，小球如何運動？若拉繩的力變大了，小球如何運動？這個環節里，教師可以演示實驗，然后讓學生再親自演示，引導學生積極探

索其中的物理規律。2展示“魔盤”娛樂設施的動畫資料，讓學生觀看錄像，聯系實際。討論：“魔盤”上的人所需向心力由什么力提供？為什么轉速一定時，有的人能隨之一塊做圓周運動，而有的人逐漸向邊緣滑去？3用提供的力與需要的向心力的關系角度解釋上述現象，得到離心運動的條件和概念．在這個關節中，配合可見展示離心運動的原因，采取分析和演示的方法，得出離心運動的概念和產生的原因。觀看錄像讓學生獲得更多的感性材料，知道如何利用和防止離心運動，通過學生動手做，討論，立體鞏固等方式強化學生的記憶和理解！

二、離心運動的應用和防止：

可提出一些問題讓學生討論解決：如：

（1）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？

（2）在公路轉彎處，為什么車輛行駛不允許超過規定的速度？

（3）為什么砂輪、飛輪等都不得超過允許的最大轉速？等等

三 探究活動：讓學生觀察并思考：

1、汽車、自行車等在水平面上轉彎時，為什么速度不能過大？

2、滑冰運動員及摩托車運動員在彎道處的姿勢，并分析其受力情況？

小結 本教案的設計采用理論和實際相結合的方式，注重啟發式和引導式教學模式，教師在課堂里不再是主角，而是引導學生探索的引路人，真正的主角是學生。采用發散式，引導學生自己探索物理規律的方式。

第四篇：2012高中物理 2.3 離心現象及其應用教案 粵教版必修2

2.3離心現象及其應用 教案（粵教版必修2）

教材分析

教材首先分析了離心現象發生的條件和離心運動的定義，接著從生產、生活的實際問題中說明離心運動的應用和危害，充分體現了學以致用的思想．

做勻速圓周運動的物體，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力時，將做逐漸遠離圓心的運動，此種運動叫“離心運動”。在半徑不變時物體做圓周運動所需的向心力是與角速度的平方(或線速度的平方)成正比的．若物體的角速度增加了，而向心力沒有相應地增大，物體到圓心的距離就不能維持不變，而要逐漸增大使物體沿螺線遠離圓心．若物體所受的向心力突然消失，則將沿著切線方向遠離圓心而去．人們利用離心運動原理制成的機械，稱為離心機械．例如離心分液器、離心加速器、離心式水泵、離心球磨機等都是利用離心運動的原理．當然離心運動也是有害的，應設法防止。例如砂輪的轉速若超過規定的最大轉速，砂輪的各部分將因離心運動而破碎．又如火車轉彎時，若速度太大會因傾斜的路面和鐵軌提供給它的向心力不足以維持它做圓周運動，就會因離心運動而造成出軌事故．

學習離心運動的概念時．通過充分討論．讓學生明確幾點：

第一，做圓周運動的物體．一旦失去向心力或向心力不足，都不能再滿足把物體約束在原來的圓周上運動的條件．這時會出現物體遠離圓心而去的現象． 第二，可補充加上提供的向心力F大于物體所需的向心力mrω時，F> mrω，表現為向

2心的趨勢(離圓心越來越近)．這對學生全面理解“外力必須等于mrω時；物體才可做勻速圓周運動”有好處．

第三，離心運動是物體具有慣性的表現．而不是物體受到“離心力”作用的結果．有些學生可能提出，“離心力”的問題．教師可以說明那是在另一參考系(非慣性系)中引入的概念，在中學階段不予研究．

關于離心運動的應用和防止．可引導同學討論完成．

教學重點 ：物體做離心運動所滿足的條件． 教學難點：對離心運動的理解及其實例分析．

教具準備：離心轉臺、離心干燥器等各類演示設備．

課時安排：l課時 三維目標

一、知識與技能

1．知道什么是離心運動；

2．知道物體做離心運動的條件； 3．了解離心運動的應用和防止．

二、過程與方法、1．通過對離心現象的實例分析，提高學生綜合應用知識解決問題的能力； 2．培養學生應用理論知識解決實際問題的能力．

三、情感態度與價值觀

1．通過離心運動的應用和防止的實例分析，使學生明白事物都是一分為二的，要學會用一分為二的觀點來看待問題；

2．培養學生用理論解釋實際問題的能力與習慣． 教學過程 導入新課

我們小時候大都喜歡吃棉花糖，而且當時一定非常奇怪．為什么一顆一顆的白砂糖，經過機器一轉，就變成又松又軟的“棉花”不斷向外“飛出”?

用心 愛心 專心

做勻速圓周運動的物體。它所受的合外力恰好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?本節課專門研究這一問題．

推進新課

一、離心運動

學生閱讀教材，認識離心運動． 1．離心現象

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地把物體拉到圓周上來，使物體同圓心的距離保持不變．

一旦向心力突然消失，物體就沿切線方向飛去，離圓心越來越遠．如用細繩拉著在光滑水平面做勻速圓周運動的小球，如果細繩突然斷了，小球就沿切線方向飛去；用旋轉的砂輪磨制刀具時，原來做勻速圓周的砂輪微粒，磨落后將沿切線飛去．

多媒體課件展示 旋轉的砂輪磨制刀具

除了向心力突然消失外，在合外力F不足以提供物體做圓周運動所

2需的向心力時，物體將偏離原來運動的圓軌道．當F< mrω時，物體將沿切線和圓周之間的某條曲線運動，離圓心越來越遠，如圖所示，如在旋轉的平臺上滴幾滴墨水，平臺轉動較慢時，墨水能隨轉臺做勻速圓周運動，當平臺達到一定的轉速時，墨水滴將做逐漸遠離圓心的運動． 2．離心運動

做勻速圓周運動的物體，在所受合外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，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫做離心運動．(1)離心運動的條件：

當產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．

當產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時，物體將沿切線和圓周之間的一條曲線運動，遠離圓心而去．(2)離心現象的本質——物體慣性的表現

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．

二、離心運動的應用和防止 1．離心運動的應用

①離心干燥器

演示：把一塊濕布放在離心干燥器的金屬網籠里，網籠轉得比較慢時，水滴跟物體的附著力F足以提供所需的向心力，使水滴做圓周運動．當網籠轉得比較快時，附著力F不足以提供所需的向心力，水滴就做離心運動，穿過網孔，飛到網籠外面．

②離心沉淀器

試管里的懸濁液沉淀較慢，為了加速沉淀，也可把試管裝入離心機，利用離心運動的原理使其中的不溶微粒加速沉淀．小朋友都愛吃的“棉花糖”，它的制作方法也應用了離心運動的原理．

③洗衣機的脫水筒

④用離心機把體溫計的水銀柱甩回玻璃泡內

用心 愛心 專心

體溫計盛水銀的玻璃泡上方有一段非常細的縮口，測定體溫后，升到縮口上方的水銀柱因受縮口的阻力不能自動縮回玻璃泡內，在醫院里將許多用過的體溫計裝入水袋內放在離心機上，轉動離心機，可把水銀柱甩回到玻璃泡內．當離心機轉得比較慢時，縮口的阻力 F足以提供所需的向心力，縮口上方的水銀柱做圓周運動；當離心機轉得很快時，阻力F不足以挺供所需的向心力，水銀柱做離心運動而回到玻璃泡內．在日常生活中我們通常是用手將體溫計中的水銀柱甩回玻璃泡內的． 2．離心運動的防止

①車輛轉彎時要限速

在水平路面上行駛的汽車，轉彎時所需的向心力來源于靜摩擦力。如果轉彎時速度過大，所需的向心力F大于最大靜摩擦力Fmax，汽車將做離心運動而造成交通事故．因此，在轉彎處，車輛行駛不允許超過規定的速率．

②轉動的砂輪和飛輪要限速

高速轉動的砂輪和飛輪等，都不得超過允許的最大轉速，如果轉速過高，砂輪和飛輪內部分子間的相互作用力不足以提供所需的向心力時，離心運動會使它們破裂，甚至釀成事故。

離心現象有時會造成危害，需要防止．例如汽車、火車在轉彎時若速度超過允許范圍，就會因離心現象而造成嚴重交通事故．高速轉動的砂輪，若轉速過大，使構成砂輪的砂粒間的作用力不足以提供其所需的向心力，就會引起砂輪某些組成部分的離心現象而造成事故。

【知識拓展】

在日常生活中，有不少人用“離心力’’來解釋離心現象．其實，“離心力”這個概念不夠嚴密．物體發生離心現象并不是因為有什么“離心力”作用在物體上，而是因為向心力減小或消失．此外，向心力本身也是一個以效果來命名的力，它可以是一個作用力，也可以是幾個作用力的合力，也可以是合力在半徑方向的分力．在一般情況下，也不能認為向心力和離心力是一對作用力和反作用力

1．飛機俯沖拉起時，飛行員處于超重狀態，即飛行員對座位的壓力大于他所受的重力，這種現象也叫過荷．過荷會造成飛行員大

腦缺血，四肢沉重．過荷過大時，飛行員還會暫時失明，甚至暈厥．飛行員可以通過加強訓練來提高自己的抗荷能力．如圖所示是訓練飛行員用的一種離心試驗器．當試驗器轉動時，被訓練人員根據測試要求，在試驗艙內可取坐、臥等不同姿勢，以測試離心作用對飛行員產生的影響．離心試驗器轉動時，被測驗者做勻速圓周運動．現觀察到圖中的直線AB(即垂直

0于座位的直線)與水平桿成30角．被測驗者對座位的壓力是他所受重力的多少倍?

2．有一種大型游戲器械，它是一個圓筒形的大容器，游客進入容器后靠筒壁坐著(見圖)．當圓筒開始轉動，轉速逐漸增大時，游客會感到自己被緊緊地壓在筒壁上不能動彈．當轉速增大到一定程度時，突然地板與座椅一起向下坍落，游客們大吃一驚，但他們都驚奇地發現自己是安全的．請回答這時人們做圓周運動所需的向心力是由什么力提供的? 人們自身所受重力又是被什么力所平衡的?

三、鞏固練習

1．物體做離心運動時,運動軌跡???????????????????()A．一定是直線 B．一定是曲線

C．可能是直線，也可能是曲線

用心 愛心 專心

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?????????()A．r不變，v變小，ω變小 B．r增大，ω減小，v不變 C．r減小，v不變，ω增大 D．r減小，ω不變，v變小

3．如果汽車的質量為m，水平彎道是一個半徑為50 m的圓弧，汽車與地面間的最大靜摩擦力為車重的O．2倍，欲使汽車轉彎時不打滑，汽車在彎道處行駛的最大速度是多少?(g取210 m／s)

4．圖中所示是用來研究圓周運動的儀器，球A、B可以在光滑桿上無摩擦地滑動，兩球之間用一細輕線連接，mA=2mB．當儀器以角速度ω勻速轉動，并達到穩定時，兩球與轉軸距離rA、rB保持不變，則???()A．兩球向心力大小相等 B． rA=1/2rB

C．兩球的向心加速度大小相等 D．當ω增大時，B球向外運動

參考答案：

1．C 2．B 3．10 m／s 4．AB 課堂小結

這節課我們運用圓周運動的知識分析了離心現象，知道了產生離心運動的條件．在耋際中，當離心運動對我們有利時需要利用它，當離心運動對我們有害時就需要加以限制．

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F=mrω時，物體做勻速圓周運動；

當F=O時，物體沿切線方向飛出； 當F

2當F> mrω時．物體諑漸靠近圓心。板書設計

1．離心現象

(1)物體做離心運動的條件

合外力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力．(2)離心運動

做勻速圓周運動的物體，在所受合外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，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫做離心運動． 2．離心運動的應用和防止(1)離心運動的應用 ①離心干燥器 ②離心沉淀器

(2)離心運動的防止 ①車輛轉彎時要限速

②轉動的砂輪和飛輪要限速

用心 愛心 專心

活動與探究 觀察并思考：

1．汽車、自行車等在束平面上轉彎時，為什么速度不能過大? 2．滑冰運動員及摩托車運動員在彎道處的姿勢，并分析其受力情況．

用心 愛心 專心 5

第五篇：離心運動教案

教材分析

教材首先分析了離心現象發生的條件和離心運動的定義，接著從生產、生活的實際問題中說明離心運動的應用和危害，充分體現了學以致用的思想．

做勻速圓周運動的物體，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力時，將做逐漸遠離圓心的運動，此種運動叫“離心運動”。在半徑不變時物體做圓周運動所需的向心力是與角速度的平方(或線速度的平方)成正比的．若物體的角速度增加了，而向心力沒有相應地增大，物體到圓心的距離就不能維持不變，而要逐漸增大使物體沿螺線遠離圓心．若物體所受的向心力突然消失，則將沿著切線方向遠離圓心而去．人們利用離心運動原理制成的機械，稱為離心機械．例如離心分液器、離心加速 器、離心式水泵、離心球磨機等都是利用離心運動的原理．當然離心運動也是有害的，應設法防止。例如砂輪的轉速若超過規定的最大轉速，砂輪的各部分將因離心運動而破碎．又如火車轉彎時，若速度太大會因傾斜的路面和鐵軌提供給它的向心力不足以維持它做圓周運動，就會因離心運動而造成出軌事故．

學習離心運動的概念時．通過充分討論．讓學生明確幾點：

第一，做圓周運動的物體．一旦失去向心力或向心力不足，都不能再滿足把物體約束在原來的圓周上運動的條件．這時會出現物體遠離圓心而去的 現象．

第二，可補充加上提供的向心力f大于物體所需的向心力mrω2時，f> mrω2，表現為向心的趨勢(離圓心越來越近)．這對學生全面理解“外力必須等于mrω2時；物體才可做勻速圓周運動”有好處．

第三，離心運動是物體具有慣性的表現．而不是物體受到“離心力”作用的結果．有些學生可能提出，“離心力”的問題．教師可以說明那是在另一參考系(非慣性系)中引入的概念，在中學階段不予研究．

關于離心運動的應用和防止．可引 導同學討論完成． 教學重點 ：物體做離心運動所滿足的條件． 教學難點：對離心運動的理解及其實例分析．

教具準備：離心轉臺、離心干燥器等各類演示設備． 課時安排：l課時 三維目標

一、知識與技能

1．知道什么是離心運動；

2．知道物體做離心運動的條件； 3．了解離心運動的應用和防止．

二、過程與方法、1．通過對離心現象的實例分析，提高學生綜合應用知識解決問題的能力； 2．培養學生應用理論知識解決實際問題的能力．

三、情感態度與價值觀

1．通過離心運動的 應用和防止的實例分析，使學生明白事物都是一分為二的，要學會用一分為二的觀點來看待問題；

2．培養學生用理論解釋實際問題的能力與習慣． 教學過程 導入新課

我們小時候大都喜歡吃棉花糖，而且當時一定非常奇怪．為什么一顆一顆的白砂糖，經過機器一轉，就變成又松又軟的“棉花”不斷向外“飛出”? 做勻速圓周運動的物體。它所受的合外力恰好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?本節課專門研究這一問題． 推進新課

一、離心運動

學生閱讀教材，認識離心運動． 1．離心現象

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地把物體拉到圓周上來，使物體同圓心的距離保持不變．

一旦向心力突然消失，物體就沿切線方向飛去，離圓心越來越遠．如用細繩拉著在光滑水平面做勻速圓周運動的小球，如果細繩突然斷了，小球就沿切線方向飛去；用旋轉的砂輪磨制刀具時，原來做勻速圓周的砂輪微粒，磨落后將沿切線飛去． 多媒體課件展示 旋轉的砂輪磨制刀具

除了向心力突然消失外，在合外力f不足以提供物體做圓周運動所需的向心力時，物體將偏離原來運動的圓軌道．當f< mrω2時，物體將沿切線和圓周之間的某條曲線運動，離圓心越來越遠，如圖所示，如在旋轉的平臺上滴幾滴墨水，平臺轉動較慢時，墨水能隨轉臺做勻速圓周運動，當平臺達到一定的轉速時，墨水滴將做逐漸遠離圓心的運動． 2．離心運動

做勻 速圓周運動的物體，在所受合外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，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫做離心運動．(1)離心運動的條件：

當產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．

當產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時，物體將沿切線和圓周之間的一條曲線運動，遠離圓心而去．(2)離心現象的本質——物體慣性的表現

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．

二、離心運動的應用和防止 1．離心運動的應用

①離心干燥器

演示：把一塊濕布放在離心干燥器的金屬網籠里，網籠轉得比較慢時，水滴跟物體的附著力f足以提供所需的向心力，使水滴做圓周運動．當網籠轉得比較快時，附著力f不足 以提供所需的向心力，水滴就做離心運動，穿過網孔，飛到網籠外面． ②離心沉淀器

試管里的懸濁液沉淀較慢，為了加速沉淀，也可把試管裝入離心機，利用離心運動的原理使其中的不溶微 粒加速沉淀．小朋友都愛吃的“棉花糖”，它的制作方法也應用了離心運動的原理．

③洗衣機的脫水筒

④用離心機把體溫計的水銀柱甩回玻璃泡內

體溫計盛水銀的玻璃泡上方有一段非常細的縮口，測定體溫后，升到縮口上方的水銀柱因受縮口的阻力不能自動縮回玻璃泡內，在醫院里將許多用過的體溫計裝入水袋內放在離心機上，轉動離心機，可把水銀柱甩回到玻璃泡內．當離心機轉得比較慢時，縮口的阻力 f足以提供所需的向心力，縮口上方的水銀柱做圓周運動；當離心機轉得很快時，阻力f不足以挺供所需的向心力，水銀柱做離心運動而回到玻璃泡內．在日常生活中我們通常是用手將體溫計中的水銀柱甩回玻璃泡內的． 2．離心運動的防止

①車輛轉彎時要限速

②轉動的砂輪和飛輪要限速

高速轉動的砂輪和飛輪等，都不得超過允許的最大轉速，如果轉速過高，砂輪和飛輪內部分子間的相互作用力不足以提供所需的向心力時，離心運動會使它們破裂，甚至釀成事故。

離心現象有時會造成危害，需要防止．例如汽車、火車在轉彎時若速度超過允 許范圍，就會因離心現象而造成嚴重交通事故．高速轉動的砂輪，若轉速過大，使構成砂輪的砂粒間的作用力不足以提供其所需的向心力，就會引起砂輪某些組成部分的離心現象而造成事故。

【知識拓展】

在日常生活中，有不少人用“離心力’’來解釋離心現象．其實，“離心力”這個概念不夠嚴密．物體發生離心現象并不是因為有什么“離心力”作用在物體上，而是因為向心力減小或消失．此外，向心力本身也是一個以效果來命名的力，它可以是一個作用力，也可以是幾個作用力的合力，也可以是合力在半徑方向的分力．在一般情況下，也不能認為向心力和離心力是一對作用力和反作用力

1．飛機俯沖拉起時，飛行員處于超重狀態，即飛行員對座位的壓力大于他所受的重力，這種現象也叫過荷．過荷會造成飛行員大

腦缺血，四肢沉重．過荷過大時，飛行員還會暫時失明，甚至暈厥．飛行員可以通過加強訓練來提高自己的抗荷能力．如圖所示是訓練飛行員用的一種離心試驗器．當試驗器轉動時，被訓練人員根據測試要求，在試驗艙內可取坐、臥等不同姿勢，以測試離心作用對飛行員產生的影響．離心試驗器轉動時，被測驗者做勻速圓周運動．現觀察到圖中的直線ab(即垂直于座位的直線)與水平桿成300角．被測驗者對座位的壓力是他所受重力的多少倍? 2．有一種大型游戲器械，它是一個圓筒形的大容器，游客進入容器后靠筒壁坐著(見圖)．當圓筒開始轉動，轉速逐漸增大時，游客會感到自己被緊緊地壓在筒壁上不能動彈．當轉速增大到一定程度時，突然地板與座椅一起向下坍落，游客們大吃一驚，但他們都驚奇地發現自己是安全的．請回答這時人們做圓周運動所需的向心力是由什么力提供的? 人們自身所受重力又是被什么力所平衡的?

三、鞏固練習

1．物體做離心運動時,運動軌跡???????????????????()a．一定是直線 b．一定是曲線 d．可能是圓 ．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?????????()a．r不變，v變小，ω變小 b．r增大，ω減小，v不變 d．r減小，ω不變，v變小

3．如果汽車的質量為m，水平彎道是一個半徑為50 m的圓弧，汽車與地面間的最大靜摩擦力為車重的o．2倍，欲使汽車轉彎時不打滑，汽車在彎道處行駛的最大速度是多少?(g取10 m／s2)4．圖中所示是用來研究圓周運動的儀器，球a、b可以在光滑桿上無摩擦地滑動，兩球之間用一細輕線連接，ma=2m b．當儀器以角速度ω勻速轉動，并達到穩定時，兩球與轉軸距離ra、rb保持不變，則???()a．兩球向心力大小相等 b． ra=1/2rb d．當ω增大時，b球向外運動

參考答案： 課堂小結

這節課我們運用圓周運動的知識分析了離心現象，知道了產生離心運動的條件．在耋際中，當離心運動對我們有利時需要利用它，當離心運動對我們有害時就需要加以限制．

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f=mrω2時，物體做勻速圓周運動；

當f=o時，物體沿切線方向飛出；

當f mrω2時．物體諑漸靠近圓心。