离心现象及其应用。

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，作为教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。教案的内容具体要怎样写呢？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“离心现象及其应用”，但愿对您的学习工作带来帮助。

一、教学目标1.知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件。2.能结合课本所分析的实际问题，知道离心运动的应用和防止。二、教学重点物体做离心运动所满足的条件。三、教学难点对离心运动的理解及其实例的分析教学过程做匀速圆周运动的物体，它所受的合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，则由于物体本身的惯性，物体将沿圆周的切线方向飞出或逐渐远离圆心，出现了物体远离圆心的运动。（一）离心运动1.离心运动：做匀速圆周运动的物体，在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需要的向心力的情况下，物体所做的逐渐远离圆心的运动叫做离心运动。⑴离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象。⑵离心现象的本质是物体惯性的表现⑶离心的条件：做匀速圆周运动的物体合外力消失或不足以提供所需的向心力。【演示】在离心机的水平转台上放一个物体，当转台的转速较小时，物体随转台一起做圆周运动，随着转台转速增加，当转速增加到某一值时，物体所受的最大静摩擦力已不足以提供所需的向心力，物块做离心运动。2.对离心运动的进一步理解⑴做圆周运动的质点，当合外力消失时，它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去。⑵做离心运动的质点是做半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动，它不是沿半径方向飞出。⑶做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作用，因为没有任何物体提供这种力（不管是以是什么方式命名的力，只要是真实存在的，一定有施力物体）。⑷离心运动的运动学特征是逐渐远离圆心运动，动力学特征是合外力消失或不足以提供所需要的向心力。（二）离心运动的应用和防止1.离心运动的应用实例⑴离心干燥器⑵洗衣机的脱水筒⑶用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内2.离心运动的防止实例⑴汽车拐弯时的限速⑵高速旋转的飞轮、砂轮的限速【例1】汽车沿半径为R的圆跑道匀速行驶，设跑道的路面是水平的，路面作用于车的最大静摩擦力是车重的0.10倍，要使汽车不至于冲出圆跑道，车速最大不能超过多少？【解析】如果不考虑汽车行驶时所受的阻力，那么汽车在圆跑道匀速行驶时，轮胎所受的静摩擦力F（方向指向圆心）提供向心力。车速越大，所需向心力也越大，则静摩擦力F也越大，但本题中的向心力不可能超过路面作用于车的最大静摩擦力Fm，车重的0.10。设车速的最大值为vm，则

汽车沿半径为R的圆跑道匀速行驶时的速率不能超过，不然会冲出圆跑道，因为这时最大静摩擦力不足以提供汽车做圆周运动所需的向心力，汽车就脱离原来的圆跑道做离心运动了。

【例2】如图5-7-1所示，把两个完全相同的甲、乙两物体放在水平转盘上，甲离转盘中心近些，当逐渐增大转盘的转速时，哪个先滑离原来的位置？为什么？

【解析】物体能否发生相对滑动，在于物体所需要的向心力是否达到了转台和物体之间的最大静摩擦力，超过了就会发生相对滑动。

乙先滑离原来的位置。放在水平转动盘上的物体随转盘旋转时有沿半径滑离转动轴的趋势，它没有滑离而绕转轴做匀速圆周运动，是因为物体与转盘间的静摩擦力F静提供物体绕轴做匀速圆周运动所需向心力，使它产生向心加速度。根据Fm=μ0FN，由于甲乙两物体重量相等，两处接触面情况相同（即μ0相同），因此两个物体与盘间最大静摩擦力相等。由根据向心力公式，Fn=mω2R，向心力Fn跟角速度ω2成正比，所以随着转盘转速增大时，物体所需向心力也逐渐增大，当物体所需要的向心力超过最大静摩擦力FN时，物体就会滑动，由于甲乙处在同一转盘上，角速度相同。但乙的半径大，它所需要的向心力比甲大，所以当转盘转速增大时，乙先滑离原先位置。

从本题可以看出这样一个结论，在同一转台上离转轴越远的物体越容易滑动，与物体的质量没有关系。仅由物体的轨道半径决定。

【小结】圆周运动的物体，所受的合外力F突然消失或不足以提供所需的向心力时，物体就会做离心运动。

【作业】略

相关知识

高一物理教案：《离心现象及其应用》教学设计

古人云，工欲善其事，必先利其器。准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。那么如何写好我们的教案呢？下面是小编为大家整理的“高一物理教案：《离心现象及其应用》教学设计”，相信您能找到对自己有用的内容。

高一物理教案：《离心现象及其应用》教学设计

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.

教学设计方案

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

探究活动

观察并思考：

1、汽车、自行车等在水平面上转弯时，为什么速度不能过大?

2、滑冰运动员及摩托车运动员在弯道处的姿势，并分析其受力情况?

《自感现象及其应用》教案设计

《自感现象及其应用》教案设计

【教学目的】
1.通过逻辑推理和对实验的观察和分析，使学生在电磁感应知识的基础上理解自感现象的产生的它的规律，明确自感系数的意义和决定条件
2.通过对两个自感实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和分析推理能力
3.日光灯的原理
【重点难点】
重点：使学生在掌握了自感现象与电磁感应现象统一性的基础上，把握自感现象的特点。
难点：断电自感现象中，灯泡突然闪亮一下学生很难理解，是教学中的难点。
【教具】电源(6V)、导线、带闭合铁芯的线圈、电键、灯泡，相关的教学视频等
【教学过程】
复习引入
师：上节课提到了几种不同形式的电磁感应现象，你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是什么？
生：穿过电路的磁通量发生变化
师：对！不论采用什么方式，只要能使穿过电路的磁通量发生变化，均能引起电磁感应现象。
(一)自感现象
1.揭示现象，提出问题
[实验]：6V电源，A、B为裸露铜线，L为带闭合铁芯的线圈

提出问题：在A、B触点断开瞬间，A、B间的高压从何而来？
2.分析现象，建立概念
在上图所示的电路中，当电键搭接后，线圈中存在稳定的电流I，线圈内部铁心中存在很强的磁场，穿过线圈的磁通量很大；在电键断开瞬间，在很短的时间内，线圈中的电流迅速减小到零，穿过线圈的磁通量也迅速减小到零，磁通量的变化量虽然不是很大。但由于时间很短，在电键由接通至断开瞬间，对于线圈来说，在线圈上产生了很高的感生电动势，这就是引起试验学生强烈触电感觉的高压的来源。
上述现象属于一种特殊的电磁感应现象，其中穿过电路磁通量的变化是由于通过导体本身的电流发生变化而引起的。
这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。在自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。
3.演示现象，强化概念

总结1：电路接通时，电流由零开始增加，L支路中感应电流方向与原来电流方向相反，阻碍电流的增加，即推迟了电流达到正常值的时间(见上左图)。启发学生说出这时L相当于瞬时电源(将原电流方向及自感电流的方向在图中标出)
问：如果不断地用手按动S，会发生什么现象？
(灯1始终达不到正常发光亮度)加快按动频率，又有什么现象？(灯1逐渐变得更暗)思考这是什么原因？
总结2：S断开，电源切断，但灯不仅不立刻熄灭，反而产生了更强的延时电流，这是为什么？提醒学生，这时一定又出现了新电源，这个电源在哪里？电动势的方向如何？

S断开时，线圈L产生自感电动势，方向与原来电流方向相同，阻碍电流的减小。L相当一瞬时电源，此电源与灯A形成回路(在图中画出电流方向)，故灯A还有一段时间的持续电流。灯A比原来更亮地一闪，说明这瞬间电流比原来电流大。显然这是由L产生的。原来L支路中电流iL比A支路中电流iA大很多(如上右图)，S断开时，iA立即减为零，而iL由原原值逐渐减为零，推迟了减到零的时间，可见在一段时间内，流过A的电流还大于原来的电流iA，故而发出更亮的光。
自感电动势的方向总是阻碍原来电流的变化。
自感现象既然也是一种电磁感应现象，当然仍然遵守楞次定律，即自感电动势的方向总是阻碍原来电流的变化。
4.观看视频，强化理解
通过观看实验视频让学生理解通电及断电自感中电路电流的变化情况，加深对自感现象的理解。
5.自感系数
演示“千人震”实验，折掉铁芯，触电感觉消失，说明线圈中产生的自感电动势还与线圈本身有关。
(1)自感系数反映了线圈对电流变化阻碍作用的大小，不同线圈，自感系数不同，它由线圈本身决定(S、n、密集、铁心)
(2)单位：享利
(3)大小：
(二)日光灯的主要组成
日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成。
分别将灯管、镇流器、启动器的实物模型展示在投影仪上，对其结构及其原理进行讲解。
教师出示碎日光灯，如图，向学生介绍灯管的构造及发光原理。

教师讲解：灯管内充有微量的惰性气体(如：氩)和稀薄的汞蒸气，两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的可见光。
教师说明：①管内所充气体不同、管壁所涂的荧光粉不同，发光的颜色就不同；②日光灯开始点燃时，要激发汞蒸气导电需要一个高出电源电压很多的电压，而正常发光时，灯管的电阻变得很小(因为气体导电的电阻小)，只允许通过不大的电流，这时要求加在灯管上的电压低于电源电压。（通过观看实验视频让学生直观的了解）
教师出示拆开的镇流器，如图，向学生介绍镇流器的构造——是一个带铁芯的线圈，自感系数很大。

教师出示拆开的起动器，如图，要求学生观察并总结启动器的主要构造：
启动器主要是一个充有氖气的小玻璃泡，里面装有两个电极，一个是静触片，一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的U形动触片。

教师演示双金属片受热弯曲的实验，同时讲述温度升高时，动触片与静触片接通的原理。
平常动触片与静触片之间不接触，有小缝隙，双金属片受热时，两金属片膨胀程度不同，下层的膨胀大一些，使U形动触片稍伸开一点，与静触片接触。
教师说明：启动器中与动、静触片并接的电容器只是起一个使动、静触片在分离时不产生火花，以免烧坏触点。即使没有电容器，启动器也能工作。
(三)电路连接
教师利用投影仪出示日光灯的电路连接图。如图。

(四)日光灯的工作过程
引导学生分析并掌握日光灯工作的全过程。
1.K闭合，启动器的动、静触片先接通，后分离。
K闭合时，电源将电压加在起动器两极间，使氖气放电发出辉光，辉光产生热量使U形动触片膨胀伸长，与静触片接通。于是在镇流器线圈和灯管的灯丝间有电流通过。电路接通后，起动器的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两触片分离，电路自动断开。
2.启动器的动、静触片分离的瞬间，镇流器由于自感产生一个瞬时高压并与电源电压一起加在灯管的两灯丝间，使灯管中的汞蒸气导电，气体导电时发出的紫外线，使涂在管壁的荧光粉发出柔和的可见光。
3.日光灯启动后，镇流器由于自感作用使加在灯管上的电压低于电源电压，使灯管正常工作。
日光灯点燃后，只允许通过不大的电流。由于灯管正常工作时，因为是气体导电，电阻小，故要求加在灯管两端的电压不能太大(低于电源电压220V)。日光灯用交变电源供电，正常工作时，在镇流器中产生自感电动势阻碍电流变化，镇流器等效于一个大电阻并与一个小电阻(灯管)串联在220V的电源电压两端，使灯管两端所加的电压较小而正常工作。
教师引导学生总结镇流器在日光灯工作过程中的作用：
(1)启动时，产生瞬时高压。(2)正常工作时，降压限流。
要求学生思考下面的问题并作出回答。
问题1.日光灯的可见光是谁发出呢？是不是汞蒸气发出？
问题2.日光灯为什么能节电?
学生回答：
1.汞蒸气导电时发出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的可见光。不是汞蒸气发出。
2.日光灯由于靠离子导电，电阻很小，故电流的热效应很小，这样日光灯能节约电能。
五、小结
●自感现象产生的原因--由于通过导体本身电流的变化；自感电动势的作用--阻碍导体中原来电流的变化。
●自感系数的决定因素和单位。
●日光灯的结构和工作原理。

静电现象的应用

学习内容1.7静电现象的应用
学习目标1．知道什么是静电平衡状态，
2．知道处于静电平衡状态下导体的特征。
3．知道静电的应用与防止。
学习重、难点静电平衡状态导体特征
学法指导自主、合作、探究
知识链接1．电场的强弱用来描述，此物理量为量；定义式为
，单位是：。
2．电场的叠加原理：。
学习过程用案人自我创新
【自主学习】
1．静电感应现象是指：
。
2．静电平衡状态是指：
。
3．静电平衡状态下导体的特征
⑴处于静电平衡状态下的导体，内部场强。
⑵处于静电平衡状态下的导体，表面上任一点的场强方向与该点表面
，表面场强为零。
⑶处于静电平衡状态下的导体是个体，其表面是个面。
4．静电平衡时，导体上的电荷分布有以下两个特点：
⑴导体内部：。
⑵在导体表面：。
5．静电的防止与应用
⑴尖端放电
⑵静电屏蔽
⑶静电除尘
【例题与练习】
1．如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷+Q，a、b点是金属板右侧表面的两点，其中a到+Q的距离较小，下列说法正确的是（）
A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电。
B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电。
C．整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，且电势等于零
D．a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点场强方向相同．但a点的场强比b点的场强要强(大)一些.
2.一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀的带电细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（）
A．Ea最大
B．Eb最大
C．Ec最大
D．Ea=Eb=Ec
3.验电器放在绝缘桌面上，先给A球带上些负电荷q，与A球连为一体的金属杆B下端的两锡箔张开一定角度，如图13-4-3所示．当带正电的玻璃棒c从远处逐渐向A靠近过程中，会看到下列现象：先是两锡箔的张角逐渐减小，直至闭合，此后两锡箔重又张开，张角逐渐增大．请解释这一现象.
图13-4-3
4.l如图13-4-4所示，金属球壳的内外表面分别用C、D表示，B球与金属球壳内表面紧密接触．金属小球A原来带正电，金属球壳与金属小球B原来不带电，当用一根导线将A、B两球连接时，以下判断中正确的是()．
A．A与B带正电，C带负电，D带正电
B．D带正电，A带正电，B与C不带电
C．只有A带电，其他均不带电
D．A带正电，D带负电，B与C不带电
达标检测1．如图13-4-6所示，在真空中把一绝缘导体向带负电的小球Q缓慢地靠近(不相碰)，下列说法中正确的是()．
A．B端的感应电荷越来越多
B．导体内场强越来越大
C．导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强
D．导体的感应电荷在M、N两点的场强相等
2．如图13-4-7所示，把原来不带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则（）
A．B的空腔内电场强度为零
B．B不带电
C．B的内外表面电势相等
B．B带负电
3．如图所示，空腔带电导体内壁与验电器导体球相连，则下列说法中正确的是（）
A．验电器的金属箔片不张开
B．验电器的金属箔片张开
C．验电器的金属箔片可能张开
D．验电器的金属箔片可能不张开
4．如图所示，接地的金属球A的半径为R，球外点电荷的电量为Q，到球心的距离为r，该点电荷的电场在球心的场强等于（）
A．
B．
C．0
D．
5．如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内空气电离，电离的电子在电场力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被
吸附到管壁上，排出的烟就清洁了，就此示意图，下列说法正确的是()
A．N接电源的正极
B．M接电源的正极
c．电场强度EM＞EN
D．电场强度EM＜EN。
5．（思考题）
.一半径为R的绝缘壳均匀地带有电荷量为+Q的电荷，另一电荷量为+q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上挖去半径为r(r《R)的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为方向为

静电现象及其微观解释

俗话说，居安思危，思则有备，有备无患。作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助教师营造一个良好的教学氛围。那么怎么才能写出优秀的教案呢？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“静电现象及其微观解释”，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

第1节静电现象及其微观解释
学习目标：
（1）掌握两种电荷，了解摩擦起电和感应起电，定性了解自然界仅有的两种电荷间的作用特点
（2）了解静电现象及其在生产和生活中的运用
（3）了解电荷守恒规律。能用原子结构和电荷守恒规律解释静电现象
学习重点：
感应起电的方法和原理/电荷守恒定律
学习过程
1.用橡胶棒与毛皮摩擦后，放于碎纸片附近会发现橡胶棒吸引碎纸片情况。
提问一：为什么橡胶棒会吸引碎纸片？

若将橡胶棒摩擦过的毛皮靠近碎纸片，会出现什么现象？

提问二：注意观察带电橡胶棒吸引碎纸片情况，会发现被橡胶棒吸起的纸片中，较大的纸片先落下来，这是为什么？

提问三：这种摩擦起电是怎么形成的呢？

提问四：电荷守恒定律的内容是什么？
e=1.6×10－19C。任何带电物体所带电量要么等于电子（或质子）电量，要么是它们的整数倍，因此，把1.6×10－19C称为基元电荷。
知识小结：
1、自然界只存在两种电荷，叫做与。
2、电荷守恒：电荷不能创造，不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分。
3、电荷的多少叫电量，电量的单位是。带电体的电量q=Ne（N为整数）。e=1.6×10－19C称为基。
2.研究两种电荷间的相互作用及接触起电。
提问：除了吸引轻小物体外，还可以用什么方法来检验物体是否带电？

例1：两个完全一样的绝缘金属球，A带电量Q，B带电量-2Q，将AB相触后分开，AB分别带多少电量？
答案：（-Q/2）

例2：有三个完全一样的绝缘金属球，A带电量Q，BC均不带电，怎样能使B带上3Q/8的电量？
答案：（先AC碰，然后BC碰，再AB碰）

小结：
二、电荷的相互作用：同种电荷，异种电荷。
三、起电方式：①②③
3.研究静电感应现象和感应起电
提问：不用接触，能否用一个带电体A使另一个原本不带电的物体B带上电荷呢？

4.静电感应
（1）什么叫静电感应？
例题：如图所示，A带正电，若感应电机C端接地，问B、C端各带什么电荷？
答案：（B端带负电荷，C端无净电荷）
若此时断开C与地的连线，B、C端带什么电荷？
答案：（B端负电荷，C端无电荷）
整个导体净余什么电荷？
答案：（负电荷）
若B端接地，整个导体净余什么电荷？
答案：（负电荷）
例：验电器早已带正电，现将一导体球移近验电器的小球，但不接触，在移动过程中箔片张角减小，则：
A球P一定带正电
B球P一定带负电
C球P一定不带电
D球P可能不带电
答案：（D）（可能带负电，也可能不带电）
5.静电的防护与利用（自学为主，课上阅读归纳）
1.利用
1)吸附功能；可用于除尘、喷涂等
2)杀菌功能：处理种子，处理水，
3)放电产生臭氧：强氧化剂，可杀菌
2.防止危害——放电导致火花，电击等危害
预防方法——尽快导走静电（利用金属或潮湿的空气导电）
——α射线照射，使空气电离导电