离心现象其应用课件

§5.7离心现象

及其应用一、什么是离心运动？一、什么是离心运动？

做匀速圆周运动的物体，在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需要的向心力的情况下，物体所做的逐渐远离圆心的运动叫做离心运动。小结：1、离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象。2、离心现象的本质是物体惯性的表现3、作离心运动的条件：做匀速圆周运动的物体合外力突然消失或不足以

提供所需的向心力。二、离心运动的应用和防止1.离心运动的应用实例

利用离心运动的机械叫做离心机械。⑴离心干燥器⑵洗衣机的脱水筒⑶用离心机分离溶液中的沉淀物把体温计的水银柱甩回玻璃泡内⑴汽车、火车拐弯时的限速⑵高速旋转的电风扇、砂轮的限速离心运动有时会造成危害，需要设法防止，汽车转弯的地方不允许超过规定的速度，以免由于离心运动造成交通事故。高速转动的砂轮、飞轮，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，砂轮、飞轮内部的相互作用力小于需要的向心力，离心运动会使它们破裂，甚至酿成事故。飞机俯冲拉起时，由于离心运动会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重，这种现象叫做过荷。过荷太大时，飞行员会暂时失明，甚至晕厥，飞行员可以通过加强训练来提高自己的抗荷能力。图11－21是离心试验器的原理图，它用来研究过荷对人体的影响，测验人的抗荷能力。2.离心运动的防止实例【例1】汽车沿半径为R=100m的圆跑道匀速行驶，设跑道的路面是水平的，路面作用于车的最大静摩擦力是车重的0.10倍，要使汽车不至于冲出圆跑道，车速最大不能超过多少？【解析】如果不考虑汽车行驶时所受的阻力，那么汽车在圆跑道匀速行驶时，轮胎所受的静摩擦力F（方向指向圆心）提供向心力。车速越大，所需向心力也越大，则静摩擦力F也越大，但本题中的向心力不可能超过路面作用于车的最大静摩擦力Fm，车重的0.10。设车速的最大值为vm，则得：

汽车沿半径为R的圆跑道匀速行驶时的速率不能超过Vm

，不然会冲出圆跑道，因为这时最大静摩擦力不足以提供汽车做圆周运动所需的向心力，汽车就脱离原来的圆跑道做离心运动了。

三、例题

例2、一辆汽车m=2.0×103kg在水平公路上行驶，经过半径r=50m的弯路时，如果车速度v=72km/h，这辆汽车会不会发生事故？已知轮胎与路面间的最大静摩擦力fm=1.4×104N。解：这辆汽车经过弯路时所需向心力

据题意，最大静摩擦力只为1.4×104N，所以汽车会发生事故【例3】如图所示，把两个完全相同的甲、乙两物体放在水平转盘上，甲离转盘中心近些，当逐渐增大转盘的转速时，哪个先滑离原来的位置？为什么？

甲乙【解析】物体能否发生相对滑动，在于物体所需要的向心力是否达到了转台和物体之间的最大静摩擦力，超过了就会发生相对滑动。乙先滑离原来的位置。原来它没有滑离而绕转轴做匀速圆周运动，是因为物体与转盘间的静摩擦力F静提供物体绕轴做匀速圆周运动所需向心力，使它产生向心加速度。根据Fm=μ0FN，由于甲乙两物体重量相等，两处接触面情况相同（即μ0相同），因此两个物体与盘间最大静摩擦力相等。由根据向心力公式，Fn=mω2R，向心力Fn跟角速度ω2成正比，所以随着转盘转速增大时，物体所需向心力也逐渐增大，当物体所需要的向心力超过最大静摩擦力F静时，物体就会滑动，由于甲乙处在同一转盘上，角速度相同。但乙的半径大，它所需要的向心力比甲大，所以当转盘转速增大时，乙先滑离原先位置。1．以下说法中正确的是[]A．在绝对光滑的水平冰面上，汽车可以转弯B．火车转弯速率小于规定的数值时，外轨受的压力会增大C．飞机在空中沿半径为R的水平圆周旋转时，飞机的翅膀一定处于倾斜状态D．汽车转弯时需要的向心力是司机转动方向盘所提供的力C达标检测2、市内公共汽车在到达路口转弯前，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，前面车辆转弯，请拉好扶手”，这样可以（）

A、提醒包括座着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向前倾倒

B、提醒包括座着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向后倾倒

C、主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒

D、主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒C3、关于离心运动，下列说法中正确的是（）

A、物体突然受到向心力的作用，将做离心运动

B、做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动

C、做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化，就将做离心运动

D、做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或变小时将做离心运动D课堂小结1、做圆周运动的质点，当合外力消失时，它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去。2、做离心运动的质点是做半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动，它不是沿半径方向飞出。3、做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作用，因为没有任何物体提供这种力（不管是以是什么方式命名的力，只要是真实存在的，一定有施力物体）。

4、离心运动的运动学特征是逐渐远离圆心运动，动力学特征是合外力消失或不足以提供所需要的向心力。

5、有效地应用和防止离心运动为生产生活服务。谢谢合作离心机械利用离心运动的机械叫做离心机械。离心机械的种类很多，下面介绍两种常见的离心机械：离心干燥器和离心转速计。

离心转速计是用来测量机器转速的一种仪器，它的构造如图11－20所示。在转速计的转轴OO＇上的E处安装着一根轻的金属棒，棒的两端有两个重球m1和m2，金属棒可以绕E点转动。弹簧L1和L2用来把金属棒拉向转轴。滑套K可以沿转轴上下移动。把转速计的转轴OO＇跟机器的转轴连接在一起，当机器的轴转动时，OO＇随着转动，重球m1和m2跟着做圆周运动，