《2018-2019学年高中物理 第4章 匀速圆周运动 第4节 离心运动课件 鲁科版必修2.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中物理 第4章 匀速圆周运动 第4节 离心运动课件 鲁科版必修2.ppt（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第4节离心运动节离心运动学习目标学习目标核心提炼核心提炼1.知道什么是离心运动和离心运动产生的条件。知道什么是离心运动和离心运动产生的条件。2.了解离心机械的原理。了解离心机械的原理。3.了解离心运动的危害及防止，并会分析一些临了解离心运动的危害及防止，并会分析一些临界现象。界现象。1个概念个概念离心运动离心运动1个条件个条件离心运动产生的条件离心运动产生的条件一、离心运动一、离心运动阅读教材第教材第8182页“认识离心运离心运动”部分，知道离心部分，知道离心现象，初步了解象，初步了解产生离心运生离心运动的条件。的条件。1.定义：定义：做圆周运动的物体，在受到的合外力做圆周运动的物体，在受到
2、的合外力_或者或者_提供圆周运提供圆周运动所需要的向心力的情况下，将动所需要的向心力的情况下，将_圆心运动。圆心运动。2.产生条件：产生条件：合外力合外力_或者或者_提供物体做圆周运动所需要的提供物体做圆周运动所需要的向心力。向心力。突然消失突然消失不足以不足以远离远离突然消失突然消失不足以不足以思维拓展思维拓展如如图1所示，所示，链球比球比赛中，高速旋中，高速旋转的的链球被放手后会球被放手后会飞出。汽出。汽车高速高速转弯弯时，若摩，若摩擦力不足，汽擦力不足，汽车会滑出路面。会滑出路面。图图1(1)链球球飞出、汽出、汽车滑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
3、运动的条件是什么？的条件是什么？答案答案(1)不是，离心力实际并不存在。不是，离心力实际并不存在。(2)当向心力突然消失或合外力不足以提供所需向心力时，物体做离心运动。当向心力突然消失或合外力不足以提供所需向心力时，物体做离心运动。二、离心机械二、离心机械阅读教材第教材第8283页“离心机械离心机械”部分，了解常用的几种离心机械。部分，了解常用的几种离心机械。有有_、离心铸造、离心铸造、 _ 、离心水泵等。、离心水泵等。离心分离器离心分离器洗衣脱水筒洗衣脱水筒三、离心运动的危害及其防止三、离心运动的危害及其防止阅读教材第教材第83页“离心运离心运动的危害及其防止的危害及其防止”部分，通部分，通
4、过实例分析了解离心运例分析了解离心运动的的应用与防止。用与防止。1.危害危害(1)飞机攀高或飞机攀高或_时，离心运动造成飞行员过荷。时，离心运动造成飞行员过荷。(2)汽车在汽车在_ (尤其在下雨天尤其在下雨天)时冲出车道而发生侧翻事故。时冲出车道而发生侧翻事故。2.防止防止(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物体运动的速度，使物体做圆周运动时所需的向心力_。(2)增大增大_，使其达到物体做圆周运动时所需的向心力。，使其达到物体做圆周运动时所需的向心力。翻飞旋转翻飞旋转转弯转弯减小减小合外力合外力思考判断思考判断(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
5、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。()答案答案(1)(2)(3)对离心运动的理解对离心运动的理解图图2精典示例精典示例例例1 如图如图3所示，小球从所示，小球从“离心轨道离心轨道”上滑下，若小球经过上滑下，若小球经过A点时开始脱离圆环，则小球点时开始脱离圆环，则小球将做将做()A.自由落体运动自由落体运动 B.平抛运动平抛运动C.斜上抛运动斜上抛运动 D.竖直上抛运动竖直上抛运动思路探究思路探究(1)小球脱离小球脱离轨道道时的速度方向如何？的速度方向如何？(2)脱离脱离轨道后，小球受力情况如何？
6、道后，小球受力情况如何？提示提示(1)小球脱离小球脱离轨道道时的速度方向斜向上。的速度方向斜向上。(2)脱离脱离轨道后，小球只受重力作用。道后，小球只受重力作用。解析解析小球在脱离轨道时的速度是沿着轨道的切线方向的，即斜向上。当脱离轨小球在脱离轨道时的速度是沿着轨道的切线方向的，即斜向上。当脱离轨道后小球只受重力，所以小球将做斜上抛运动。道后小球只受重力，所以小球将做斜上抛运动。答案答案C离心现象的三点注意离心现象的三点注意(1)在离心在离心现象中并不存在离心力，是外力不足以提供物体做象中并不存在离心力，是外力不足以提供物体做圆周运周运动所需的向心所需的向心力而引起的，是力而引起的，是惯性的一
7、种表性的一种表现形式。形式。(2)做离心运做离心运动的物体，并不是沿半径方向向外的物体，并不是沿半径方向向外远离离圆心。心。(3)物体的物体的质量越大，速度越大量越大，速度越大(或角速度越大或角速度越大)，半径越小，半径越小时，圆周运周运动所需要的所需要的向心力越大，物体就越容易向心力越大，物体就越容易发生离心生离心现象。象。针针对对训训练练1 如如图图4所所示示，光光滑滑的的水水平平面面上上，小小球球m在在拉拉力力F作作用用下下做做匀匀速速圆圆周周运运动动，若若小球到达小球到达P点时点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是()图图4A.F
8、突然消失，小球将沿轨迹突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动做离心运动B.F突然变小，小球将沿轨迹突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动做离心运动C.F突然变大，小球将沿轨迹突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动做离心运动D.F突然变小，小球将沿轨迹突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心逐渐靠近圆心解析解析若若F突然消失，小球所受合力突变为零，将沿切线方向匀速飞出，突然消失，小球所受合力突变为零，将沿切线方向匀速飞出，A正确；若正确；若F突然变小不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动，突然变小不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动，B、D错误；错误；若若F突然变大，超过了
9、所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，C错误。错误。答案答案A离心现象的应用与防止离心现象的应用与防止要点归纳要点归纳1.常见几种离心运动对比图示常见几种离心运动对比图示项项 目目实物图实物图原理图原理图现象及结论现象及结论洗衣机脱水筒洗衣机脱水筒当水滴跟物体的附着力当水滴跟物体的附着力F不足以不足以提供向心力时，即提供向心力时，即Fm2r，水滴做离心运动水滴做离心运动汽车在水平路汽车在水平路面上转弯面上转弯当最大静摩擦力不足以提供向当最大静摩擦力不足以提供向心力时，即心力时，即fmaxm ，汽车，汽车做离心运动做离心运动用离心机把体用
10、离心机把体温计的水银甩温计的水银甩回玻璃泡中回玻璃泡中当离心机快速旋转时，缩口处当离心机快速旋转时，缩口处对水银柱的阻力不足以提供向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心力时，水银柱做离心运动进入玻璃泡内入玻璃泡内2.离心运动问题的分析思路离心运动问题的分析思路3.离心现象的防止离心现象的防止(1)汽车在公路转弯处限速：在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需要的向心力是由汽车在公路转弯处限速：在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需要的向心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力车轮与路面间的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力F大于最大静摩大于最大静
11、摩擦力擦力fmax，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。，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：高速转动的砂轮、飞轮等转动的砂轮、飞轮限速：高速转动的砂轮、飞轮等,都不得超过允许的最大转速，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，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，离心如果转速过高，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。运动会使它们破裂，甚至酿成事故。精典示例精典示例例例2 (多多选)如图如图5是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩托
12、车转弯是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动。对于摩托车滑动的问题，有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动。对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是下列论述正确的是()图图5A.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与半径向外的方向之间做离心运动摩托车将沿其线速度的方向与半径向外的方向之间做离心运动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解析解析
13、摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，A项错误；项错误；摩托车正确转弯时可看作是做匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，摩托车正确转弯时可看作是做匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，说明合力小于需要的向心力，说明合力小于需要的向心力，B项正确；摩托车将在沿线速度方向与半径向外的方向项正确；摩托车将在沿线速度方向与半径向外的方向之间做离心曲线运动，之间做离心曲线运动，C项正确，项正确，D项错误。项错误。答案答案BC针针对对训训练练2 (2018福福州州高高一一检检测测)(多多选)如如图图6甲甲
14、所所示示，在在光光滑滑水水平平转转台台上上放放一一木木块块A，用用细细绳绳的的一一端端系系住住木木块块A，另另一一端端穿穿过过转转台台中中心心的的光光滑滑小小孔孔O悬悬挂挂另另一一木木块块B。当当转转台台以以角角速速度度匀匀速速转转动动时时，A恰恰能能随随转转台台一一起起做做匀匀速速圆圆周周运运动动，图图乙乙为为其其俯俯视视图图，则则()图图6A.当转台的角速度变为当转台的角速度变为1.5时，木块时，木块A将沿图乙中的将沿图乙中的a方向运动方向运动B.当转台的角速度变为当转台的角速度变为1.5时，木块时，木块A将沿图乙中的将沿图乙中的b方向运动方向运动C.当转台的角速度变为当转台的角速度变为0
15、.5时，木块时，木块A将沿图乙中的将沿图乙中的b方向运动方向运动D.当转台的角速度变为当转台的角速度变为0.5时，木块时，木块A将沿图乙中的将沿图乙中的c方向运动方向运动解析解析木块木块A以角速度以角速度做匀速圆周运动时的向心力由细绳的拉力提供，大小等于木块做匀速圆周运动时的向心力由细绳的拉力提供，大小等于木块B所受的重力，而木块所受的重力，而木块B所受重力不变，所以转台角速度增大时，木块所受重力不变，所以转台角速度增大时，木块A需要的向心力需要的向心力大于大于B所受的重力，木块所受的重力，木块A做离心运动，选项做离心运动，选项B正确；转台角速度减小时，木块正确；转台角速度减小时，木块A需要需要的向心力小于木块的向心力小于木块B所受的重力，木块所受的重力，木块A做向心运动，选项做向心运动，选项D正确。正确。答案答案BD
