第五章第七节离心现象及其应用.doc

5.7离心现象及其应用
教学目标
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）
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、 m/s  m．