离心现象及其应用.ppt

第三节 第二章圆周运动 离心现象及其应用 一 离心现象 观察与思考 观察实验现象回答下列问题 1 小球为什么会离开转盘 2 什么叫做离心运动 做匀速圆周运动的物体 在所受合力突然消失 或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下 就做逐渐远离圆心的运动 3 物体作离心运动的条件 F合 F向 F mr 2 F mr 2 F mr 2 F 0 2 合外力与向心力的关系 当F合 F向时 匀速圆周运动 当F合 F向时 逐渐远离圆心的运动 当F合 F向时 逐渐靠近圆心的运动 当F合 0时 匀速直线运动 判断物体是否做离心运动 对物体受力分析 求出能够提供的合力F合 根据物体的运动 求出物体做圆周运动所需要的向心力F向 m 2r mv2 r 比较F合与F向的大小 确定物体的运动情况 若车速为v需要的向心力F向 mv2 r能够提供的向心力为f f F向 离心运动 f F向 圆周运动 1 汽车在平直轨道上 2 汽车在平直轨道上 2 若绳子突然断开 F拉 0 沿切线直线飞出 1 若v突然增加 F拉 F向 远离圆周的曲线运动 A B 1 2 设A速度为v 需要的向心力F向 mv2 r能够提供的向心力为F拉 mBg 注意 离心现象是做圆周运动的物体向心力不足 或失去向心力所致的现象 离心现象的本质是惯性 不存在离心力 1 离心干燥器 2 洗衣机脱水桶 二 离心运动的应用和防止 1 离心运动的应用 当网笼转得比较慢时 水滴跟物体的附着力F足以提供所需的向心力F使水滴做圆周运动 当网笼转得比较快时 附着力F不足以提供所需的向心力F 于是水滴做离心运动 穿过网孔 飞到网笼外面 3 用离心机把体温计的水银柱甩回下面泡内 4 制作 棉花 糖 转速慢时 缩口的阻力F足以提供所需的向心力 缩口上方的水银柱做圆周运动 转速快时 阻力F不足以提供所需的向心力 水银柱做离心运动而进入玻璃泡内 白砂糖加热熔化成糖汁 内筒高速旋转 黏稠的糖汁就做离心运动 从筒壁小孔飞散出去 成为丝状到达温度较低的外筒 并迅速冷却凝固 变得纤细雪白 像一团团棉花 5 甩干雨伞上的水滴 旋转时 当快到一定的程度时 水滴和雨伞之间的附着力满足不了水滴做圆周运动所需的向心力 水滴就会做远离圆心的运动而被甩出去 6 链球运动 在田径比赛中 链球项目就是得用离心现象来实现投掷的 链球的投掷是通过预摆和旋转来完成的 运动员手持链球链条的一端 在链球高速旋转时 突然松手 向心力消失 链就沿切线方向飞出去 7 离心沉淀器 试管里的悬浊液沉淀较慢 为了加速沉淀 也可把试管装在离心机上 利用离心运动的原理使其中的不溶微粒加速沉淀 1 要使原来做匀速圆周运动的物体做离心运动 可以怎么办 A 提高转速 使所需的向心力大于能提供的向心力B 减小或消失合外力 2 离心运动的防止 1 汽车在公路转弯处的限速 2 转动的砂轮 飞轮限速并加防护罩 高速转动的砂轮 飞轮等 都不得超过允许的最大转速 如果转速过高 砂轮 飞轮内部分子间的作用力不足以提供所需的向心力时 离心运动会便它们破裂 甚至酿成事故 为了防止事故的发生 通常还要在砂轮和飞轮的外侧加装一个防护罩 2 如何防止离心现象发生 A 减小物体运动的速度 使物体作圆周运动时所需的向心力减小B 增大合外力 使其达到物体作圆周运动时所需的向心力 1 以下属于离心现象应用的是 A 水平抛出去的物体 做平抛运动B 链球运动员加速旋转到一定的速度后将链球抛开C 离心干燥器使衣物干燥D 锤头松了 将锤柄在石头上磕几下就可以把柄安牢 三 课堂练习 BC 2 下列关于离心现象的说法中正确的是 A 当物体所受的合外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后 物体将做远离圆心的运动C 做匀速圆周运动的物体 当它所受的一切力都突然消失后 物体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后 物体将做曲线运动 C 3 下列说法正确的是 A 作匀速圆周运动的物体 在所受合外力突然消失时 将沿圆周半径方向离开圆心B 作匀速圆周运动的物体 在所受合外力突然消失时 将沿圆周切线方向离开圆心C 作匀速圆周运动的物体 它自己会产生一个向心力 维持其作圆周运动D 作离心运动的物体 是因为受到离心力作用的缘故 B 4 为了防止汽车在水平路面上转弯时出现 打滑 的现象 可以 A 增大汽车转弯时的速度B 减小汽车转弯时的速度C 增大汽车与路面间的摩擦D 减小汽车与路面间的摩擦 BC 5 下列说法中错误的有 A 提高洗衣机脱水筒的转速 可以使衣服甩得更干B 转动带有雨水的雨伞 水滴将沿圆周半径方向离开圆心C 为了防止发生事故 高速转动的砂轮 飞轮等不能超过允许的最大转速D 离心水泵利用了离心运动的原理 B 6 物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M相连 并且正在做匀速圆周运动 如图所示 如果减小M的质量 则物体的轨道半径r 角速度 线速度v的大小变化情况是 A r不变 变小 v变小B r增大 减小 v变小C r减小 增大 v不变D r增大 减少 v不