4、研究离心现象及应用.ppt

上财附中罗筱栋,离心现象,水上大转盘,（1）知道离心现象的概念以及物体做离心运动的条件；（2）了解离心现象在生活中的应用，能解释一些简单的离心运动,学习目标：,自主学习,（1）什么是离心现象？（2）离心运动的条件是什么？（3）生活中有什么离心运动的例子？（4）如何防止一些有害的离心运动？,做圆周运动的物体发生远离圆心的运动，这就叫离心现象离心运动的条件：物体做圆周运动，如果所受合力突然消失，或者不足以提供它做圆周运动所需的向心力时，物体就会发生离心运动。,一、离心现象,生活中离心运动的例子,1.观察思考:1）观察小球在桌面上的运动情况和受力情况？2）观察突然放手后小球运动情况和受力情况？3）观察慢慢减小绳上的拉力时，小球的运动情况和受力情况？,探究实验:手通过细绳拉住小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动.(尽量保持细绳水平),思考：物体发生离心运动，之后物体将怎样运动？,F=mr2,Fmr2,Fmr2,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=m2r=mv2/r；比较F合与F向的大小，确定物体的运动情况。,二、离心运动的应用,1、用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内,当离心机转得比较慢时，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。当离心机转得相当快时，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。,2、离心干燥器的金属网笼,利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置,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。,F,3.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。,三、离心运动的防止,1、在水平公路上行驶的汽车转弯时,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,fF向,离心运动,f=F向,圆周运动,汽车在平直轨道上：,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的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力F大于最大静摩擦力Fmax，汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度。,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、转动的砂轮、飞轮限速并加防护罩,问题拓展,问题一：物体做离心运动的物体是否受到一个远离圆心的“离心力”作用？向心运动是否是受到一个“向心力”作用？,问题二：你能解释生活中的离心现象吗？,问题拓展,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、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合外力B、减小或消失合外力,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,四、课堂练习,题目一：下列现象中，不是应用离心现象的是（）A.洗衣机的脱水桶把衣服上的水脱干B.抖掉衣服表面的灰尘C.使用离心机使悬浊液中的颗粒沉淀D.汽车转弯时拉紧扶手，以防摔倒,B,四、课堂练习,题目二：物体做离心运动时，其运动轨迹（）A一定是直线B一定是曲线C可能是一个圆D可能是直线也可能是曲线,D,四、课堂练习,题目三：当质点做匀速圆周运动时，如果外界提供的合力小于质点需要的向心力，则()A质点一定在圆周轨道上运动B质点一定向心运动，离圆心越来越近C质点一定做匀速直线运动D质点一定离心运动，离圆心越来越远,D,挑战者挑战失败的原因可能是什么？若要挑战成功，要注意哪几个方面？你的理由是什么？,五、解决问题,转盘角速度一定，半径越大，需要的向心力越大，运动员越容易落水。,做圆周运动的物体，