2016-2017学年高中物理沪科版必修二 16-17版 第2章-2.4　研究离心现象及其应用(01)

《2016-2017学年高中物理沪科版必修二 16-17版 第2章-2.4　研究离心现象及其应用(01)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2.4　研究离心现象及其应用学习目标知识脉络1.了解离心现象及其产生条件，知道人们对离心现象的应用．2．了解人们为防止离心现象而采取的办法及措施．3．通过实际生活中的应用，体验理论指导实际的思想.离心现象1．定义：做圆周运动的物体，脱离圆周做离开圆心的运动现象．2．本质：离心运动的本质是由于物体具有惯性．物体做圆周运动时总有沿切线方向飞出的趋势．3．条件：合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力．1．做离心运动的物体一定受到离心力的作用．(×)2．离心运动是沿半径向外的运动．(×)3．离心运动是物体惯性的表现．()

2、雨天，当你旋转自己的雨伞时，将会发现雨滴沿着伞边缘的切线飞出，如图241你能说出其中的原因吗？图241【提示】　当转动雨伞时，雨滴随之转动，所需向心力不足，雨滴做离心运动，因水平方向不受力，由于惯性原因，雨滴沿着伞边缘的切线飞出，飞出后做平抛运动．如图242所示，链球比赛中，高速旋转的链球被放手后会飞出．汽车高速转弯时，若摩擦力不足，汽车会滑出路面．请思考：图242探讨1：链球飞出、汽车滑出是因为受到了离心力吗？【提示】　不是．是因为向心力不足或消失．探讨2：物体做离心运动的条件是什么？【提示】　物体受的合外力消失或小于圆周

3、运动需要的向心力．1．离心运动的实质：离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象，它的本质是物体惯性的表现．做圆周运动的物体，总是有沿着圆周切线飞出去的趋向，之所以没有飞出去，是因为受到指向圆心的力．2．离心运动的条件：做圆周运动的物体，提供向心力的外力突然消失或者外力不能提供足够大的向心力．3．离心运动、近心运动的判断：物体做离心运动还是近心运动，由实际提供的向心力F与所需向心力(m或mrω2)的大小关系决定．(如图243所示)图243(1)若F＝mrω2(或m)即“提供”满足“需要”，物体做圆周运动．(2)若F＞mrω2(

4、或m)，即“提供”大于“需要”，物体做半径变小的近心运动．(3)若F＜mrω2(或m)，即“提供”不足，物体做离心运动．(4)若F＝0，物体做离心运动，并沿切线方向飞出．1．下列现象中，跟离心运动有关的是(　　)A．人沿直线跑步时突然跌倒B．运动员将链球旋转后抛出C．圆柱上的细绳系一小球，小球绕圆柱转动使细绳缠绕在圆柱上D．运动员将铅球抛出【解析】　做圆周运动的物体，当外力突然消失或不足以提供物体所需要的向心力时，做离心运动．运动员将链球旋转后抛出，链球做离心运动，故本题选B.【答案】　B2．如图244所示，光滑的水平面上，

5、小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是(　　)图244A．F突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C．F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动D．F突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心【解析】　F突然消失时，小球将沿该时刻线速度方向，即沿轨迹Pa做离心运动，选项A正确；F突然变小时，小球将会沿轨迹Pb做离心运动，选项B、D均错误；F突然变大时，小球将沿轨迹Pc做近心运动，选项C错误．【答案】　A3．(2016·玉林高一检测)物体

6、m用细绳通过光滑的水平板上的小孔与装有细沙的漏斗M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图245所示，如果缓慢减小M的质量，则物体的轨道半径r、角速度ω变化情况是(　　)【导学号：02690024】图245A．r不变，ω变小　　　B．r增大，ω减小C．r减小，ω增大D．r减小，ω不变【解析】　细绳拉力提供物体m做圆周运动需要的向心力，当缓慢减小M时，对m的拉力减小，拉力不足以提供向心力，物体m做离心运动，运动半径r增大，由牛顿第二定律得Mg＝T＝mω2r，因为细绳拉力T减小，半径r增大，因此ω减小，选项B正确．【答案】　B离心运动

7、的分析技巧1．物体所受的合外力是否满足物体做圆周运动所需要的向心力，即“提供”是否满足“需求”．物体做圆周运动所需要的向心力越大，物体就越容易发生离心现象．2．离心现象是做圆周运动的物体所受合力减小．或合力突然消失所致的现象，而不是离心力大于向心力的缘故．3．当提供向心力的合力大于需要的向心力(F合>mω2r)时，物体将做“近心运动”．离心现象的应用与防止1．应用：制造水泥涵管、离心式水泵、离心真空泵、离心分离器、洗衣机甩干衣物等．2．危害及防止：车辆转弯时易出现交通事故，弯道处，要对车辆限速．高速旋转的砂轮或飞轮破裂，会因

8、碎片飞出造成事故，所以要对转动的物体限定转速．1．洗衣机的脱水筒里利用了离心运动．(√)2．公路转弯处路面外高内低是利用了离心现象．(×)3．转动的砂轮要求限定转速是为了防止离心现象造成事故．(√)(1)路滑时，汽车转弯时为什么要减速？(2)离心运动是离心力大于向心力吗？(3)离心现象和近