离心现象及其应用课件

1、第二章第三节第二章第三节 中山市古镇高级中学中山市古镇高级中学 李新换李新换2010.06离心现象及其应用离心现象及其应用离心运动思考：思考： 1 1链球开始做什链球开始做什么运动？么运动？ 2 2链球离开运动链球离开运动员手以后做什么运动？员手以后做什么运动？ 观看在奥运会赛观看在奥运会赛场上链球运动员参加场上链球运动员参加链球比赛。链球比赛。 注意观察链球的注意观察链球的运动情况。运动情况。离心运动定义：定义： 做匀速圆周运动的物体，做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不在所受合力突然消失或者不足于提供圆周运动的所需的足于提供圆周运动的所需的向心力的情况下，就做逐渐向心力的情况下，

2、就做逐渐远离圆心的运动，这种运动远离圆心的运动，这种运动称做为称做为离心运动离心运动。 离心运动的原因是合力突然消失，或离心运动的原因是合力突然消失，或不足以提供向心力，而不是物体又受到什不足以提供向心力，而不是物体又受到什么么“离心力离心力”。注意注意: :实验探究观察思考观察思考: : 1 1、观察小球在桌面上的运动情况和受力情况？、观察小球在桌面上的运动情况和受力情况？ 2 2、观察突然放手后小球运动情况和受力情况？、观察突然放手后小球运动情况和受力情况？ 3 3、观察慢慢减小绳上的拉力时，小球的运动情、观察慢慢减小绳上的拉力时，小球的运动情况和受力情况？况和受力情况？ 手通过细绳手通过

3、细绳拉住小球在光滑拉住小球在光滑的水平桌面上做的水平桌面上做匀速圆周运动。匀速圆周运动。( (尽量保持细绳尽量保持细绳水平水平) )实验演示点击点击 Flash演示演示Fmr2F=0Fmr2离心现象的条件 物体所受合外力突然消失物体所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向或不足以提供圆周运动所需向心力。心力。即：即：F F合合 F F向向演示 离心运动是物体逐渐远离圆心，而不是离心运动是物体逐渐远离圆心，而不是沿半径运动的一种物理现象沿半径运动的一种物理现象说明说明: :小结拓展F F mrmr2 2 沿切线方向飞出沿切线方向飞出远离圆心运动远离圆心运动思考思考: :离心现象的本质 做匀速

4、圆周运动的物体，由于本身有惯做匀速圆周运动的物体，由于本身有惯性，总是想沿着切线方向运，只是由于向心性，总是想沿着切线方向运，只是由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限力作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动，如果提供向心力的合外力制着沿圆周运动，如果提供向心力的合外力突然消失，物体由于本身的惯性，将沿着切突然消失，物体由于本身的惯性，将沿着切线方向运动线方向运动, ,，也是牛顿第一定律的必然结果。，也是牛顿第一定律的必然结果。如果提供向心力的合外力减小，使它不足以如果提供向心力的合外力减小，使它不足以将物体限制在圆周上，物体将做半径变大的将物体限制在圆周上，物体将做半径变

5、大的圆周运动，此时，物体逐渐远离圆心，但圆周运动，此时，物体逐渐远离圆心，但“远离远离”不能理解为不能理解为“背离背离”，做离心运动，做离心运动的物体并非沿半径方向飞出，而是运动半径的物体并非沿半径方向飞出，而是运动半径越来越大。越来越大。 物体惯性的表现：物体惯性的表现：课堂练习课堂练习1：物体做离心运动时，运动轨迹：物体做离心运动时，运动轨迹： A A一定是直线；一定是直线； B B一定是曲线；一定是曲线； C C可能是直线，也可能是曲线；可能是直线，也可能是曲线； D D可能是圆；可能是圆；答案：答案： C C课堂练习课堂练习2：答案：答案： BDBD 雨伞半径为雨伞半径为R R，高出地

6、面，高出地面h h，雨伞以角速度，雨伞以角速度旋转时，雨滴从伞边缘飞出：旋转时，雨滴从伞边缘飞出： A A沿飞出点半径方向飞出，做平抛运动。沿飞出点半径方向飞出，做平抛运动。 B B沿飞出点切线方向飞出，做平抛运动。沿飞出点切线方向飞出，做平抛运动。 C C雨滴落在地面上后形成一个和伞半径相雨滴落在地面上后形成一个和伞半径相同的圆圈。同的圆圈。 D D雨滴最终落在地面上后会形成一个半径雨滴最终落在地面上后会形成一个半径为为 的圆圈的圆圈 ghRr/212离心运动的应用1 1、洗衣机的脱水筒：、洗衣机的脱水筒： 利用离心运动把附着在利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉的装置。衣物上的水分甩掉的装

7、置。 当脱水筒转得比较慢时，当脱水筒转得比较慢时，水滴跟衣物的附着力足以提水滴跟衣物的附着力足以提供所需的向心力，使水滴做供所需的向心力，使水滴做圆周运动。当脱水筒转速加圆周运动。当脱水筒转速加快时，附着力不足以提供所快时，附着力不足以提供所需的向心力，于是水滴做离需的向心力，于是水滴做离心运动，穿过筒孔，飞到脱心运动，穿过筒孔，飞到脱水筒外面。水筒外面。 FoF F 水泵启动后，由于水泵启动后，由于叶片的旋转，泵壳中的叶片的旋转，泵壳中的水被甩到出水管，导致水被甩到出水管，导致转轴附近的气压比大气转轴附近的气压比大气压小得多，所以进水管压小得多，所以进水管的水在大气压的作用下，的水在大气压的

8、作用下，推开底阀通过进水管进推开底阀通过进水管进入泵壳里，照此周而复入泵壳里，照此周而复始。始。离心运动的防止 1 1、汽车转弯时、汽车转弯时限速：限速： 在水平公路上行驶的在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力速度过大，所需向心力F F大于最大静摩擦力大于最大静摩擦力F Fmaxmax，汽车将做离心运动而造成汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在公路交通事故。因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度。超过规定的速度。 2 2、高速

9、转动的、高速转动的砂轮、飞轮等砂轮、飞轮等课堂练习课堂练习3： 物体物体m m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减小减小M M的质量，则物体的轨道半径的质量，则物体的轨道半径r r、角速度、角速度、线、线速度速度v v的大小变化情况是：的大小变化情况是： A Ar r不变，不变，v v变小、变小、变小；变小； B Br r增大，增大，减小、减小、v v不变；不变； C Cr r减小，减小，v v不变、不变、增大；增大； D Dr r减小，减小，不变、不变、v v变小；

10、变小；答案：答案： B BMm课堂练习课堂练习4： 如果汽车的质量为如果汽车的质量为m m，水平弯道，水平弯道是一个半径是一个半径50m50m的圆弧，汽车与地面的圆弧，汽车与地面间的最大静摩擦力为车重的间的最大静摩擦力为车重的0.20.2倍，倍，欲使汽车转弯时不打滑，汽车在弯欲使汽车转弯时不打滑，汽车在弯道处行驶的最大速度是多少？道处行驶的最大速度是多少？答案：答案： 10m/s10m/s2/10smg 课堂小 结 1 1、做圆周运动的物体，所受的合、做圆周运动的物体，所受的合外力突然消失或不足于提供圆周运动所外力突然消失或不足于提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动称作为离心运动；心的运动，这种运动称作为离心运动； 2 2、离心现象是一种常见的现象，、离心现象是一种常见的现象，要理解其产生的原因，并会用来解释有要理解其产生的原因，并会用来解释有关的问题；关的问题； 3 3、做圆周运动的物体，若所受的、做圆周运动的物体，若所受的合外力大于所需的向心力时，物体就会合外力大于所需的向心力时，物体就会做越来越靠近圆心的做越来越靠近圆心的“近心近心”运动，人运动，人造卫星或飞船返回过程就有一阶段是做造卫星或飞船返回过程就有一阶段是做“近