粤教版必修2 第二章第三节离心现象及其应用 课件（27张） (1).ppt

第三节离心现象及其应用 第二章圆周运动 学习目标1 知道什么是离心现象 知道物体做离心运动的条件 2 知道离心运动的应用和危害 第二章圆周运动 一 离心现象做圆周运动的物体 在所受合外力 或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下 物体就会做 的运动 这种现象称为离心现象 判一判 1 1 做离心运动的物体可以沿半径方向运动 2 做离心运动的物体一定受到离心力的作用 提示 1 2 突然消失 逐渐远离圆心 二 离心现象的应用1 利用 工作的机械叫做离心机械 如离心干燥 脱水 器 离心 器 洗衣机的 投掷链球等 2 危害与防止 车辆转弯时易出现交通事故 拐弯时应 离心现象 分离 脱水筒 减速 想一想 2 使用体温计测体温前要用手抓住其上端用力甩 将水银柱甩回玻璃泡 可是在大医院里每天要上千甚至上万支体温计 如果一个个的甩很费时间 这时他们会用如图所示的 体温甩降器 轻松实现 你知道其中的道理吗 提示 是利用的离心现象 对离心现象的理解 1 离心现象的实质离心现象是物体逐渐远离圆心的一种物理现象 它的本质是物体惯性的表现 做圆周运动的物体 总是有沿着圆周切线飞出去的趋向 之所以没有飞出去 是受到向心力作用的缘故 从某种意义上说 向心力的作用是不断地把物体从圆周运动的切线方向拉到圆周上来 一旦作为向心力的合外力突然消失 物体就会沿切线方向飞出去 特别提醒 物体做离心运动并不是物体受到离心力作用 而是由于外力不能提供足够的向心力 所谓 离心力 也是由效果命名的 实际并不存在 2 离心现象的条件做圆周运动的物体 一旦提供向心力的外力突然消失 或者外力不能提供足够的向心力时 物体做远离圆心的运动 即离心运动 3 离心现象中运动的速度物体做离心运动时 速度减小或者不变 向心力突然消失时 在不考虑其他力的情况下 物体做惯性运动 匀速直线运动 速度不变 如果所受向心力不足而做离心运动 且受到的 向心力 与速度的方向成钝角 物体就做减速曲线运动 4 离心现象运动的轨迹离心运动的特点是沿切线飞出做直线运动或逐渐远离圆心做半径越来越大的曲线运动 并不是沿着半径运动 离心运动既可以是直线运动 又可以是曲线运动 特别提醒 物体究竟做圆周运动 近心运动 离心运动还是直线运动 取决于提供的向心力与需要的向心力之间的大小关系 单选 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突然消失时 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 审题指导 当物体所受外力提供的向心力小于它做圆周运动所需要的向心力时 物体做离心运动 若一切外力都消失 应由牛顿第一定律分析它的运动情况 c 解析 向心力是以效果命名的 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 因此 它并不受向心力的作用 同理 它也不受离心力作用 它之所以产生离心现象是由于f合 m 2r 故a错 物体在做匀速圆周运动时 若它所受到的力都突然消失 根据牛顿第一定律 它从这时起做匀速直线运动 故c正确 b d错 1 单选 2014 西安高一检测 如图所示是一种娱乐设施 魔盘 而且画面反映的是魔盘旋转转速较大时盘中人的情景 甲 乙 丙三位同学看了图后发生争论 甲说 图画错了 做圆周运动的物体受到向心力的作用 魔盘上的人应该向中心靠拢 乙说 图画得对 因为旋转的魔盘给人离心力 所以人向盘边缘靠拢 丙说 图画得对 当盘对人的摩擦力不能满足人做圆周运动的向心力时 人会逐渐远离圆心 该三位同学的说法应是 a 甲正确b 乙正确c 丙正确d 无法判断 c 解析 向心力是按照效果命名的力 在此题的情境中 都是指人受到的摩擦力 当魔盘转速较小时 人做圆周运动 此时摩擦力提供向心力 当魔盘转速较大时 摩擦力不能满足人做圆周运动的向心力 人做离心运动 此时人并未受到离心力的作用 故c正确 离心现象的应用与防止 1 应用离心干燥器 洗衣服脱水筒 离心分离器等 例如 洗衣机脱水筒在甩干时 正是利用了水滴的离心运动 脱水筒转得比较慢时 水滴跟物体的附着力f足以提供所需的向心力 使水滴做圆周运动 当脱水筒转得比较快时 附着力f不足以提供所需的向心力 于是水滴做离心运动 穿过筒上的小孔 飞到孔外 2 防止转弯限速 砂轮加防护罩等 例如 汽车转弯时要防止离心运动的发生 在水平公路上行驶的汽车 转弯时所需的向心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供 如果转弯时速度过大 所需向心力f向大于最大静摩擦力fmax 汽车将做离心运动而易造成交通事故 因此 在公路弯道处车辆行驶不允许超过规定的速度 3 常见的几种离心运动 当水滴跟衣物的附着力f不足以提供向心力时 即f m 2r 水滴做离心运动而离开衣物 当离心机快速旋转时 缩口处对水银柱的阻力不足以提供向心力时 水银柱做离心运动进入玻璃泡内 2014 厦门高一检测 如图所示 水平长杆ab绕过b端的竖直轴oo 匀速转动 在杆上套有一个质量为m 1kg的圆环 若圆环与水平杆的动摩擦因数 0 5 且假设最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等 g取10m s2 则 1 当水平长杆的转动角速度 2rad s时 若使圆环与杆保持相对静止 圆环的最大转动半径多大 2 如果水平长杆的转动角速度降为 1 5rad s时 圆环能否相对于杆静止在原位置 此时它所受的摩擦力是多大 3 若圆环到b端的距离为1 5m 水平长杆的转动角速度仍为 圆环如何运动 g取10m s2 审题指导 明确向心力的来源和理解离心运动产生的原因是求解本题的关键 2 圆环所受的向心力大小为f1 mr1 2 1 1 25 1 52n 2 81nf 5n最大静摩擦力不足以提供圆环做匀速圆周运动的向心力 圆环做离心运动 答案 1 1 25m 2 能2 81n 3 圆环做离心运动 规律方法 2 单选 2014 肇庆高一检测 几个同学交流对一些生活中常见的离心现象的认识 甲说 洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动 乙说 铁轨在弯道处内侧铺得比外侧高 原来就是要防止火车做离心运动 丙说 我们坐公共汽车在急速转弯时 要是受到的向心力不够时会挤压车厢 丁说 我在游乐园里玩的飞椅转得越快 就会离转轴越远 这也是利用了离心现象 他们中间有一个同学说法有误 是 a 甲b 乙c 丙d 丁解析 铁轨在弯道处外侧应比内侧铺的高 乙的说法有误 b 易错易混 对离心运动的条件理解不清造成错误 范例 单选 关于离心运动 下列说法中正确的是 a 物体突然受到离心力的作用 将做离心运动b 做匀速圆周运动的物体 当提供向心力的合外力突然变大时将做离心运动c 做匀速圆周运动的物体 只要提供向心力的合外力的数值发生变化 就将做离心运动d 做匀速圆周运动的物体 当提供向心力的合外力突然消失或变小时将做离心运动 d 易错分析 本题易错选项及错误原因具体分析如下 正确解析 物体做什么运动取决于物体所受合外力与物体所需向心力的关系 只有当提供的向心力小于所需要的向心力时 物体做离心运动 所以做离心运动的物体并没有受到所谓的离心力的作用 离心力没有施力物体 所以离心力不存在 由以上分析可知d正确 名师归纳 1