物理沪科版必修2学案：第2章24研究离心现象及其应用含解析

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1、2.4研究离心现象及其应用问题导学—、对离心现象的理解吧活动与探究1离心现象的实质是什么？你能具体分析一下吗？=2迁移与应用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，当提供向心力的合外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外力的数值发生变化，就将做离心运动D.做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力突然消失或变小吋将做离心运动oX«（1）物体做离心运动时易错误地认为物体受到了离心力的作用，其原因是误认为有向心力必有离心力，当物体受到所谓的“离心力”时，便做离心运动。对于该问题要清楚力和

2、运动的关系，如，向心力突然消失时，物体将沿切线飞出，即保持匀速直线运动。这正是物体惯性的表现。所以离心运动的本质原因是物体的惯性，条件是向心力突然消失或不足以提供物体所需的向心力。（2）易产生的另一个错误是误认为做离心运动的物体的运动轨迹一定是直线，其原因是误认为物体做离心运动的“离心”指的是沿半径向外，只有做沿半径向外的直线运动才是“离心”运动。出现这一错误的原因还是没有从离心运动的本质——惯性的角度认识这一运动。二、离心现象的防止及应用ES活动与探究21.你能对生活中常见的离心运动做一个对比吗？2.对有害的离心现象，我们应如何防止？3.请举出儿个防止离心运动发生的例子。=3迁

3、移与应用2如图所示是一种娱乐设施“魔盘”，而且画面反映的是魔盘旋转转速较大吋盘屮人的情景。甲、乙、丙三位同学看了图后发生争论，甲说：“图画错了，做圆周运动的物体受到向心力的作用，魔盘上的人应该向屮心靠拢。”乙说：“图画得对，因为旋转的魔盘给人离心力,所以人向盘边缘靠拢。”丙说：“图画得对，当盘对人的摩擦力不能满足人做圆周运动的向心力时，人会逐渐远离圆心。”该三位同学的说法应是（）A.甲正确B.乙正确C.丙正确D.无法判断•：：•%津«离心运动的几个注意点：1.要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导致的现象，绝不可以错误地认为离心现象是离心力大于向心力的缘故。2

4、.对做匀速圆周运动的物体要考虑到，当物体的线速度或角速度等物理量的变化而引起物体所需向心力的变化时，物体是否会做离心运动，从而分析物体做圆周运动的半径、受力等相应的变化。答案：【问题导学】活动与探究1:答案：（1）离心现象的实质离心运动是物体所做的•种逐渐远离圆心的运动，其实质是物体惯性的表现，物体总有沿着圆周切线方向飞去的倾向，只是由于向心力的作用，而被限制着沿圆周运动。若提供向心力的合外力消失，或所受到的指向圆心的合外力小于所需向心力时，物体便沿着所在位置的切线方向飞出或者沿某一曲线飞离圆周，这时就出现了离心现象。（2）合外力与向心力的关系如图所示：①若F^=mr②若F^>m

5、rco2或伦〉巴■，物体做半径变小的近心运动，即“提供过度”，也就是“提供”大于“需要”。2③若F合＜nirco1或F合Vm—则外力不足以将物体拉回到原轨道上，而做离心运动,即“需要”大于“提供”或“提供不足”。④若F合=0,则物体沿切线方向做直线运动。迁移与应用1：D解析：物体做什么运动取决于物体所受合外力与物体所需向心力的关系，只有当提供的向心力小于所需要的向心力时，物体做离心运动，所以做离心运动的物体并没有受到所谓的离心力的作用，离心力没有施力物体，所以离心力不存在。由以上分析可知D正确。活动与探究2：1.答案:项目实物图原理图现象及结论洗衣机脱水筒汽车在水平路面上转、、椚

6、•4水/当水滴受到物体的附着力F不足以提供向心力时，即FVmco2rf水滴做离心运动当最人静摩擦力不足以提供向心力时，即/maxV巧7，汽车做离心运动用离心机把体温计的水银甩回玻璃泡中F：；丁泡"永银柱缩口当离心机快速旋转吋，缩口处对水银柱的阻力不足以提供向心力时，水银柱做离心运动进入玻璃泡内2.答案：(1)减小物体运动的速度，使物体做圆周运动时所需的向心力减小。(2)增大合外力，使其达到物体做圆周运动时所需的向心力。1.答案：(1)汽车在公路转弯处限速在水平公路上行驶的汽车，转弯吋所需要的向心力是由车轮与路血间的静摩擦力提供的。如果转弯吋速度过大，所需向心力F大于最大静摩擦力几

7、曲汽车将做离心运动而造成车体侧滑，因此在公路转弯处汽车必须限速。(2)转动的砂轮、飞轮限速髙速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的最大转速，如果转速过髙，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，离心运动会使它们破裂，甚至酿成事故。迁移与应用2：C解析：离心运动是指合力突然变为零或合力不足以提供向心力时物体逐渐远离圆心的运动，若合力突然变为零，物体沿切线方向做直线运动，若合力比向心力小，物体做曲线运动，但逐渐远离圆心，故A、B、D错，C对。