《2018-2019学年高考物理 主题一 曲线运动与万有引力定律 1.2 圆周运动 1.2.3 离心现象及其应用课件 粤教版.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高考物理 主题一 曲线运动与万有引力定律 1.2 圆周运动 1.2.3 离心现象及其应用课件 粤教版.ppt（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.2.3离心现象及其应用离心现象及其应用学习目标学习目标核心提炼核心提炼1.知道离心现象及物体做离心运动的知道离心现象及物体做离心运动的条件。条件。2个概念个概念向心运动、离心运动向心运动、离心运动1个条件个条件物体做离心运动的条件物体做离心运动的条件2.学会判断向心、离心运动。学会判断向心、离心运动。3.了解离心运动的应用与防止。了解离心运动的应用与防止。一、离心现象一、离心现象观图助学观图助学如如图所所示示，链球球比比赛中中，高高速速旋旋转的的链球球被被放放手手后后会会飞出出。汽汽车高高速速转弯弯时，若若摩摩擦力不足，汽擦力不足，汽车会滑出路面。会滑出路面。(1)链球球飞出、汽出、汽车滑
2、出是因滑出是因为受到了离心力受到了离心力吗？(2)物体做离心运物体做离心运动的条件是什么？的条件是什么？1.离离心心现现象象：做做圆圆周周运运动动的的物物体体，在在所所受受合合力力突突然然_或或_提提供供圆圆周周运运动动所所需的向心力的情况下，就会做逐渐远离圆心的运动，这种现象称为离心现象。需的向心力的情况下，就会做逐渐远离圆心的运动，这种现象称为离心现象。2.离离心心运运动动的的原原因因：合合力力突突然然消消失失或或不不足足以以提提供供所所需需的的向向心心力力，而而不不是是物物体体又又受受到到了了“离心力离心力”。3.离离心心运运动动的的本本质质：由由于于物物体体具具有有_ ，物物体体做做圆
3、圆周周运运动动时时，总总有有沿沿_方方向向飞出的趋势。飞出的趋势。消失消失不足以不足以惯性惯性切线切线理解概念理解概念判断下列判断下列说法是否正确。法是否正确。(1)做离心运做离心运动的物体一定受到离心力的作用。的物体一定受到离心力的作用。( )(2)离心运离心运动是沿半径向外的运是沿半径向外的运动。( )(3)离心运离心运动是物体是物体惯性的表性的表现。( )(4)离心运离心运动的运的运动轨迹一定是直迹一定是直线。( )二、离心现象的应用和防止二、离心现象的应用和防止观图助学观图助学如如图所示是公路旁限速的警示所示是公路旁限速的警示标志和志和转动的砂的砂轮，请思考：思考：(1)在公路在公路转
4、弯弯处，为什么有限速的警示什么有限速的警示标志？志？(2)转动的砂的砂轮、飞轮是否需要限速？是否需要限速？1.离心现象的应用：离心现象的应用：_、洗衣机的脱水筒、离心分离器。、洗衣机的脱水筒、离心分离器。2.离心现象的防止：离心现象的防止：_、砂轮加防护罩等。、砂轮加防护罩等。离心干燥器离心干燥器转弯限速转弯限速理解概念理解概念判断下列判断下列说法是否正确。法是否正确。(1)汽汽车转弯弯时要限定速度是要限定速度是为了防止离心了防止离心现象。象。( )(2)洗衣机洗衣机转动给衣服脱水利用了离心衣服脱水利用了离心现象。象。( )(3)转速速较高的砂高的砂轮半径不宜太大是半径不宜太大是为了防止离心了
5、防止离心现象。象。( )(4)将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成制成“棉花糖棉花糖”是是为了防止离心了防止离心现象。象。( )离心现象的理解离心现象的理解观察探究观察探究如如图图1所所示示，绳绳拉拉球球在在光光滑滑的的水水平平面面上上做做匀匀速速圆圆周周运运动动，角角速速度度大大小小为为，质质量量为为m。此此时时球球所所受受合合外外力力F合合m2r，试试分分析在以下状态下，球的运动情况。析在以下状态下，球的运动情况。图图1(1)当绳子突然断裂时；当绳子突然断裂时；(2)当绳子提供的向心力小于当绳子提供的向心力小于m2r时。时。答案答案(1)绳子突然断裂，绳子的拉力为
6、零，球沿切线方向飞出。绳子突然断裂，绳子的拉力为零，球沿切线方向飞出。(2)绳子提供的向心力小于绳子提供的向心力小于m2r时，球将逐渐远离圆心，做离心运动。时，球将逐渐远离圆心，做离心运动。探究归纳探究归纳1.对离心运动的理解对离心运动的理解(1)离离心心运运动动并并非非沿沿半半径径飞飞出出的的运运动动，而而是是运运动动半半径径越越来来越越大大的的运运动动或或沿沿切切线线方方向向飞飞出的运动。出的运动。(2)离心运动的本质是物体惯性的表现，并不是受到了离心运动的本质是物体惯性的表现，并不是受到了“离心力离心力”的作用。的作用。2.合外力与向心力的关系合外力与向心力的关系做做离离心心运运动动的的
7、物物体体并并非非受受到到离离心心力力的的作作用用，而而是是合合外外力力不不足足以以提提供供向向心心力力的的结结果果。具具体体来来看看合合外外力力与与向心力的关系如图向心力的关系如图2所示：所示：图图2试题案例试题案例例例1 如如图图3所所示示是是摩摩托托车车比比赛赛转转弯弯时时的的情情形形，转转弯弯处处路路面面常常是是外外高高内内低低，摩摩托托车车转转弯弯有有一一个个最最大大安安全全速速度度，若若超超过过此此速速度度，摩摩托托车车将将发发生生滑滑动动。关关于于摩摩托托车车滑滑动动的的问问题题，下下列列论述正确的是论述正确的是()A.摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用摩托车一直受到沿半径方
8、向向外的离心力作用B.摩托车所受外力的合力小于所需的向心力摩托车所受外力的合力小于所需的向心力C.摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去D.摩托车将沿其半径方向沿直线滑去摩托车将沿其半径方向沿直线滑去图图3解解析析摩摩托托车车只只受受重重力力、地地面面支支持持力力和和地地面面的的摩摩擦擦力力作作用用，没没有有离离心心力力，A项项错错误误；摩摩托托车车正正常常转转弯弯时时可可看看做做匀匀速速圆圆周周运运动动，所所受受的的合合力力等等于于向向心心力力，如如果果向向外外滑滑动动，说说明明提提供供的的合合力力小小于于需需要要的的向向心心力力，B项项正正确确；摩摩托托车车将
9、将在在沿沿线线速速度度方方向向与与半半径径向向外的方向之间做离心曲线运动，外的方向之间做离心曲线运动，C、D项错误。项错误。答案答案B针针对对训训练练1 用用绳绳子子拴拴一一个个小小球球在在光光滑滑的的水水平平面面上上做做匀匀速速圆圆周周运运动动，当当绳绳子子突突然然断断了了以后，小球的运动情况是以后，小球的运动情况是()A.沿半径方向接近圆心沿半径方向接近圆心 B.沿半径方向远离圆心沿半径方向远离圆心C.沿切线方向做直线运动沿切线方向做直线运动 D.仍维持圆周运动仍维持圆周运动解解析析当当绳绳子子断断了了以以后后，向向心心力力消消失失，小小球球做做离离心心运运动动，由由于于惯惯性性，小小球球
10、沿沿切切线线方方向做直线运动，选项向做直线运动，选项A、B、D错误，错误，C正确。正确。答案答案C离心现象的应用和防止离心现象的应用和防止观察探究观察探究图图4(1)如图如图4甲是洗衣机脱水桶，请简述洗衣机脱水的原理。甲是洗衣机脱水桶，请简述洗衣机脱水的原理。(2)如如图图乙乙所所示示，汽汽车车在在平平直直公公路路上上行行驶驶，转转弯弯时时由由于于速速度度过过大大，会会偏偏离离轨轨道道，造造成成交通事故，这是什么原因呢？交通事故，这是什么原因呢？答答案案(1)洗洗衣衣机机脱脱水水时时，由由于于高高速速转转动动，水水滴滴需需要要较较大大的的向向心心力力才才能能与与衣衣服服一一起起做做圆圆周周运运
11、动动。当当转转速速足足够够大大时时，衣衣服服已已无无法法向向水水滴滴提提供供足足够够大大的的附附着着力力(作作为为向向心心力力)，水滴便做离心运动，离开衣服，于是衣服被脱水。，水滴便做离心运动，离开衣服，于是衣服被脱水。(2)汽汽车车转转弯弯时时所所需需要要的的向向心心力力是是由由车车轮轮与与路路面面间间的的静静摩摩擦擦力力提提供供的的，汽汽车车转转弯弯时时如如果果速速度度过过大大，所所需需要要的的向向心心力力就就会会很很大大，如如果果超超过过了了车车轮轮与与路路面面间间的的最最大大静静摩摩擦擦力力，汽车将做离心运动脱离轨道，造成交通事故。汽车将做离心运动脱离轨道，造成交通事故。 探究归纳探究
12、归纳1.几种常见离心运动的对比图示几种常见离心运动的对比图示2.离心现象的防止离心现象的防止(1)汽汽车车在在公公路路转转弯弯处处限限速速：在在水水平平公公路路上上行行驶驶的的汽汽车车，转转弯弯时时所所需需要要的的向向心心力力是是由由车车轮轮与与路路面面间间的的静静摩摩擦擦力力提提供供的的。如如果果转转弯弯时时速速度度过过大大，所所需需向向心心力力F大大于于最最大大静静摩摩擦擦力力fmax，汽汽车车将将做做离离心心运运动动而而造造成成车车体体侧侧滑滑，因因此此在在公公路路转转弯弯处处汽汽车车必必须须限限速。速。(2)转转动动的的砂砂轮轮、飞飞轮轮限限速速：高高速速转转动动的的砂砂轮轮、飞飞轮轮
13、等等，都都不不得得超超过过允允许许的的最最大大转转速速，如如果果转转速速过过高高，砂砂轮轮、飞飞轮轮内内部部分分子子间间的的作作用用力力不不足足以以提提供供所所需需的的向向心心力力时时，离心运动会使它们破裂，甚至酿成事故。离心运动会使它们破裂，甚至酿成事故。试题案例试题案例例例2 (2018梅梅州州高高一一检检测测)某某游游乐乐场场里里的的赛赛车车场场地地为为圆圆形形，半半径径为为100 m，一一赛赛车车与与车车手的总质量为手的总质量为100 kg，轮胎与地面间的最大静摩擦力为，轮胎与地面间的最大静摩擦力为600 N。(g取取10 m/s2)(1)若赛车的速度达到若赛车的速度达到72 km/h
14、，这辆车在运动过程中会不会发生侧滑？，这辆车在运动过程中会不会发生侧滑？(2)若若将将场场地地建建成成外外高高内内低低的的圆圆形形，且且倾倾角角为为30，赛赛车车的的速速度度为为多多大大时时，车车手手感感觉觉不到自己有相对车的侧向的运动趋势？不到自己有相对车的侧向的运动趋势？答案答案(1)不会发生侧滑不会发生侧滑(2)24 m/s针针对对训训练练2 市市内内公公共共汽汽车车在在到到达达路路口口转转弯弯前前，车车内内广广播播中中就就要要播播放放录录音音：“乘乘客客们们请注意，前面车辆转弯，请拉好扶手请注意，前面车辆转弯，请拉好扶手”这样可以这样可以()A.提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，
15、以免车辆转弯时可能向前倾倒提醒包括坐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.提醒包括坐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提醒包括坐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解解析析汽汽车车转转弯弯时时，车车内内乘乘客客随随车车做做圆圆周周运运动动，需需要要向向心心力力，不不拉拉好好扶扶手手，站站着着的的乘客可能无法提供足够的向心力而做离心运动，向外侧倾倒。乘客可能无法提供足够的向心力而做离心运动，向外侧倾倒。答案答案C
