高中物理 2.4研究离心现象及其应用导学案 沪科版必修2.doc

2.4研究离心现象及其应用 【教学目标】知识与技能方面： 离心现象及其产生的原因；过程与方法方面： 将生活实例转换为物理问题进行分析研究；情感、态度与价值观方面：了解并体会物理学对经济和社会发展的贡献。【教学重点】（1）离心现象的概念；（2）离心现象的应用与防止；【教学难点】实际问题中离心现象的分析【知识梳理】1、离心现象：做 运动的物体，在某种情况下会脱离圆周做 的运动。2、离心运动的本质是由于物体具有 ，物体做圆周运动时总有沿 方向飞离的倾向。3、做匀速圆周运动的物体所受指向圆心的合力改变时，运动的路径也将改变；当所受的向心力突然 ，或所受到的指向圆心的合外力 所需向心力时，物体将沿着圆周的切线方向或者沿着某一曲线飞离圆周，这时候出现了离心现象。4、离心现象在生活、生产和科技中有广泛的应用：水泥涵管的制造， ， ，等都是根据离心现象工作的；在家庭里洗衣机甩干衣物利用 把衣物里水甩出去；在实验室、医院里，常用 将不同密度的物质分离开来。5、离心现象有时会给人们带来不利的方面：出现交通事故，在高速公路的弯道处，要对车辆 ，高速旋转的砂轮或飞轮破裂，碎片飞出造成事故，所以要对转动的物体 。【合作探究】1、做离心运动的物体，总是沿着切线方向飞出吗？2、离心运动的本质是什么？3、汽车转弯时，速度越大越容易快速转过，还是适当的速度更容易转过去？【小试身手】1、物体做离心运动时,运动轨迹（ ） a一定是直线 b一定是曲线 c可能是直线，也可能是曲线 d可能是圆2、下列关于离心现象的说法正确的是( )a.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象b.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将做背离圆心的圆周运动c.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将沿切线做直线运动d.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做曲线运动3、如图1所示,匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块,该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动,则在改变下列何种条件的情况下,滑块仍能与圆盘保持相对静止( )a.增大圆盘转动的角速度b.增大滑块到转轴的距离c.增大滑块的质量md.改变上述任一条件的情况下都不可能使滑块与圆盘保持相对静止【课后达标】1、下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是（ ）a.因为向心加速度大小不变,故是匀变速运动b.由于向心加速度的方向变化,故是变加速运动c.用线系着的物体在光滑水平面上做匀速圆周运动,线断后,物体受到离心力作用,而背离圆心运动d.向心力和离心力一定是一对作用力和反作用力2、洗衣机的甩干筒（竖直放置）在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时（ ）a.衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力 b.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力c.筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大 d.筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速的增大而增大3、有一种大型游戏器械,它是一个圆筒形大容器,筒壁竖直,游客进入容器后靠筒壁站立,当圆筒开始转动,转速加快到一定程度时,突然地板塌落,游客发现自己没有落下去,下列说法正确的是( )a.游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁 b.游客处于失重状态c.游客受到的摩擦力等于重力 d.随着转速的增大游客有沿筒壁向上滑动的趋势4、如图3所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.18 kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动.现使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转速增加到开始时转速的3倍时,细线断开,线断开前的瞬间,线的拉力比开始时大40 n.(重力加速度g=10 m/s2)求:(1)线断开前的瞬间,线的拉力大小;(2)线断开的瞬间,小球运动的线速度大小;(3)如果小球离开桌面时,速度方向与桌边的夹角为60,桌面高出地面0.8 m,求小球飞出后的落地点垂直到桌边的水平距离.【自我反思】2、4答案【小试身手】1、选c.做圆周运动的物体,若合外力的向心(垂直于速度方向)分力变得不足以提供做某个圆周运动所需的向心力时,物体将有轨道变大的趋势,即有做远离原圆心的曲线运动的趋势.若合外力根本没有向心分量时,物体将有沿切线飞出后做直线运动的趋势;所以,运动可能是直线也可能是曲线,但轨道不可能是小圆.2、【解析】选c.向心力是根据效果命名的.做匀速圆周运动的物体所需要的向心力,是它所受的某个力或几个力的合力提供的,但并不受离心力的作用.它之所以产生离心现象是由于f合=f向g,滑块会做离心运动而相对圆盘滑动.因此,正确选项为c.【课后达标】1、【解析】选b.匀速圆周运动的向心加速度大小不变,方向时刻在变,是变加速运动,故a错误,b正确;在惯性参考系中,没有“离心力”这个概念,故c、d均不正确.2、【解析】选a、c.衣物附在筒壁上时，受重力、弹力和摩擦力，弹力提供向心力，由n=m2r及=2n知,转速n增大，弹力增大，重力和摩擦力平衡，故a、c正确，b、d错误.3、【解析】选c.游客随圆筒做圆周运动,当地板塌落后,游客仍能紧贴器壁而不落下去,此时筒壁对游客有两个力作用,即弹力和摩擦力