高中物理 2.3 离心现象及其应用课件 粤教版必修2.ppt

第三节离心现象及其应用 目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 二 一 一 离心现象1 定义 做圆周运动的物体 逐渐远离圆心的现象 2 条件 物体所受的合力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力 预习交流1做离心运动的物体是因为受到 离心力 作用吗 答案 不是 物体做离心运动是由于合力突然消失或不足以提供向心力 并不是受到 离心力 作用 目标导航 二 一 预习导引 二 离心现象的应用1 应用 离心干燥器 离心分离器 脱水桶 投掷链球 2 危害与防止 车辆转弯时易出现交通事故 拐弯时应减小速度 目标导航 二 一 预习导引 预习交流2有一种叫做 魔盘 的娱乐设施 如图所示 魔盘 转动很慢时 盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开 当盘的转速逐渐增大时 盘上的人便逐渐向边缘滑去 离转动中心越远的人 这种滑动的趋势越明显 试分析发生这种现象的原因 答案 人随盘一起转动 人所受的静摩擦力提供其向心力即f mr 2 半径越大 所需的向心力越大 人所受的静摩擦力亦越大 当所需的向心力超过人受的最大静摩擦力时 人会做离心运动 一 二 迁移应用 典题例解 知识精要 一 对离心运动的理解1 离心运动的实质离心运动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势 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 2 物体做离心运动的条件及受力特点做圆周运动的物体 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 物体做离心运动并不是物体又受到其他力作用 而是由于外力不能提供足够的向心力 一 二 迁移应用 典题例解 知识精要 3 离心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 物体做匀速直线运动 速度不变 如果是由于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 一 二 迁移应用 典题例解 知识精要 例1 质量为m 3000kg的汽车在水平公路上行驶 轮胎与路面间的最大静摩擦力为15000n 汽车经过半径为r 80m的弯路时 试问 1 如果汽车以速度v 10m s沿弯路行驶 汽车的向心力为多大 是由什么力提供的 2 为保证汽车不发生侧滑 车速的最大值是多大 解析 1 当汽车以速度v 10m s经过弯路时 向心力 3750n 由静摩擦力提供向心力 2 为保证汽车不发生侧滑 则是由最大静摩擦力提供向心力 由代入数据得vmax 20m s 答案 1 3750n静摩擦力 2 20m s 一 二 迁移应用 典题例解 知识精要 一 二 迁移应用 典题例解 知识精要 1 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力大小发生变化 就将做离心运动d 做匀速圆周运动的物体 当提供向心力的合力突然消失或变小时将做离心运动答案 d解析 当物体所受到的提供向心力的合力小于所需要的向心力时 就会发生离心运动 并不是受到所谓 离心力 的作用所致 一 二 迁移应用 典题例解 知识精要 2 试管中装了血液 封住管口后 将此管固定在转盘上 如图所示 当转盘以一定角速度旋转时 a 血液中密度大的物质将聚集在管的外侧b 血液中密度大的物质将聚集在管的内侧c 血液中密度大的物质将聚集在管的中央d 血液中的各种物质仍均匀分布在管中答案 a 迁移应用 典题例解 知识精要 一 二 二 离心运动的应用和防止生活中常见离心现象及其应用的比较 迁移应用 典题例解 知识精要 一 二 迁移应用 典题例解 知识精要 一 二 例2 航天员在进入宇宙飞船进行航天之前要进行多种训练 其中图是离心实验器的原理图 可以用此实验研究过荷对人体的影响 测定人体的抗荷能力 离心实验器转动时 被测者做匀速圆周运动 现观察到图中的直线ab 线ab与舱底垂直 与水平杆成30 角 求 1 被测者对座位的压力是他所受重力的多少倍 2 如被测者可看成质点 ab长度为l1 b到转动轴的距离bo l2 求这时离心器的角速度 迁移应用 典题例解 知识精要 一 二 解析 1 被测者受重力和弹力的作用 两个力的合力提供向心力 受力分析如图所示 被测者受座位的弹力由牛顿第三定律知 被测者对座位的压力是其重力的2倍 2 由牛顿第二定律有mgcot30 m 2r 其中r l1cos30 l2 解得 答案 1 2倍 迁移应用 典题例解 知识精要 一 二 迁移应用 典题例解 知识精要 一 二 洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水 下列说法中不正确的是 a 脱水过程中 衣物是紧贴筒壁的b 水会从筒中甩出是由于水滴受到的向心力很大的缘故c 加快脱水筒转动角速度 脱水效果会更好d 靠近中心的衣物脱水效