高一物理（粵教版)必修二第2章第3節(jié)《離心現(xiàn)象及其應用》（34張ppt）

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歡迎進入物理課堂 第三節(jié)離心現(xiàn)象及其應用 一 離心現(xiàn)象1 定義 做圓周運動的物體 逐漸 的現(xiàn)象 2 條件 物體所受合外力 或不足以提供圓周運動所需的 遠離圓心 突然消失 向心力 二 離心現(xiàn)象的應用1 應用 離心 離心分離器 脫水桶 投擲鏈球 2 危害與防止 車輛轉(zhuǎn)彎時易出現(xiàn)交通事故 拐彎時應減少 干燥器 速度 一 對離心運動的理解1 離心運動的實質(zhì) 離心運動是物體逐漸遠離圓心的一種物理現(xiàn)象 它的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn) 做圓周運動的物體 總是有沿著圓周切線飛出去的趨向 之所以沒有飛出去 是因為受到向心力作用的緣故 2 離心運動的受力特點 物體做離心運動并非受到 離心力 的作用 而是外力不足以提供向心力的結(jié)果 離心力 根本就不存在 因為根本找不到 離心力 的施力物體 3 合外力與向心力的關(guān)系 如下圖 1 若F合 mr 2或F合 物體做勻速圓周運動 即 提供 滿足 需要 2 若F合 mr 2或F合 物體做半徑變小的近心運動 即 提供過度 也就是 提供 大于 需要 3 若F合 mr 2或F合 則外力不足以將物體拉回到原軌道上 而做離心運動 即 需要 大于 提供 或 提供不足 4 若F合 0 則物體沿切線方向做直線運動 二 離心現(xiàn)象的應用1 常見幾種離心運動對比圖示 續(xù)上表 2 離心現(xiàn)象的防止 1 減小物體運動的速度 使物體做圓周運動是所需的向心力減小 2 增大合外力 使其達到物體做圓周運動時所需的向心力 3 常見實例 汽車在公路上轉(zhuǎn)彎處限速 在水平公路上行駛的汽車 轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由車輪與路面間的靜摩擦力提供的 如果轉(zhuǎn)彎時速度過大 所需向心力F大于最大靜摩擦力fmax 汽車將做離心運動而造成車體側(cè)滑 因此在公路轉(zhuǎn)彎處汽車必須限速 轉(zhuǎn)動的砂輪 飛輪限速 高速轉(zhuǎn)動的砂輪 飛輪等 都不得超過允許的最大轉(zhuǎn)速 如果轉(zhuǎn)速過高 砂輪 飛輪內(nèi)部分子間的作用力不足以提供需的向心力時 離心運動會使它們破裂 甚至釀成事故 離心運動的特點 關(guān)于離心運動 下列說法中正確的是 A 物體突然受到離心力的作用 將做離心運動B 做勻速圓周運動的物體 當提供向心力的合外力突然變大時將做離心運動C 做勻速圓周運動的物體 只要提供向心力的合外力的數(shù)值發(fā)生變化 就將做離心運動D 做勻速圓周運動的物體 當提供向心力的合外力突然消失或變小時將做離心運動 解析 物體做什么運動取決于物體所受合外力與物體所需向心力的關(guān)系 只有當提供的向心力小于所需要的向心力時 物體做離心運動 所以做離心運動的物體并沒有受到所謂的離心力的作用 離心力沒有施力物體 所以離心力不存在 由以上分析可知D正確 答案 D思維總結(jié) 1 物體做離心運動時易錯誤地認為物體受到了離心力的作用 其原因是誤認為有向心力必有離心力 當物體受到所謂的 離心力 時 便做離心運動 對于該問題要清楚力和運動的關(guān)系 如 向心力突然消失時 物體將沿切 線飛出 即保持勻速直線運動 這正是物體慣性的表現(xiàn) 所以離心運動的本質(zhì)原因是物體的慣性 條件是向心力突然消失或不足以提供物體所需的向心力 2 易產(chǎn)生的另一個錯誤是誤認為做離心運動的物體的運動軌道一定是直線 其原因是誤認為物體做離心運動的 離心 指的是沿半徑向外 只有做沿半徑向外的直線運動才是 離心 運動 出現(xiàn)這一錯誤的原因還是沒有從離心運動的本質(zhì) 慣性的角度認識這一運動 變式訓練 1 一個做勻速圓周運動的物體 當實際提供的向心力小于其所需要的向心力m 2r時 則 A 將沿切線方向飛出做勻速直線運動B 將做靠近圓心的曲線運動C 將做遠離圓心的曲線運動D 將做平拋運動 C 離心運動的應用 如圖所示 A B兩個物體放在水平的旋轉(zhuǎn)圓臺上 動摩擦力因數(shù)均為 A的質(zhì)量為2m B的質(zhì)量為m A B距轉(zhuǎn)軸的距離分別為R和2R 設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力 當圓臺旋轉(zhuǎn)并且轉(zhuǎn)速增大時 哪個物體先開始滑動 求A B將要滑動時圓臺的角速度 A和 B分別為多少 變式訓練 2 下列說法中錯誤的是 A 提高洗衣機脫水筒的轉(zhuǎn)速 可以使衣服甩得更干B 轉(zhuǎn)動帶有雨水的雨傘 水滴將沿圓周半徑方向離開圓心C 為了防止發(fā)生事故 高速轉(zhuǎn)動的砂輪 飛輪等不能超過允許的最大轉(zhuǎn)速D 離心水泵利用了離心運動的原理 B 基礎達標 1 用繩子拴一個小球在光滑的水平面上做勻速圓周運動 當繩子突然斷了以后 物體的運動情況是 A 沿半徑方向接近圓心B 沿半徑方向遠離圓心C 沿切線方向做直線運動D 仍維持圓周運動 C 2 半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上 頂部有一個小物體A 今給它一個水平的初速度v0 則物體將 A 沿球面下滑到水平面B 先沿球面下滑一段 然后離開球面做斜下拋運動C 按半徑大于R的新的圓弧軌道做圓周運動D 立即離開半球做平拋運動 D 3 雙選 做離心運動的物體 它的速度變化情況是 A 速度的大小不變 方向改變B 速度的大小改變 方向不變C 速度的大小和方向可能都改變D 速度的大小和方向可能都不變 CD 4 雙選 為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時出現(xiàn) 打滑 現(xiàn)象 可以 A 增大汽車轉(zhuǎn)彎時的速度B 減小汽車轉(zhuǎn)彎時的速度C 增大汽車與路面間的摩擦D 減小汽車與路面間的摩擦 BC 5 雙選 洗衣機的甩干筒在轉(zhuǎn)動時有一衣物附在筒壁上 則此時 A 衣服受到重力 筒壁的彈力和摩擦力B 衣服隨筒壁做圓周運動的向心力是摩擦力C 筒壁的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大D 筒壁對衣物的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大 AC 6 物體做離心運動時 運動軌跡的形狀為 A 一定是直線B 一定是曲線C 可能是直線也可能是曲線D 可能是一個圓 解析 離心運動是指合力突然變?yōu)榱慊蚝狭Σ蛔阋蕴峁┫蛐牧r物體逐漸遠離圓心的運動 若合力突然變?yōu)榱?物體沿切線方向做直線運動 若合力比向心力小 物體做曲線運動 但逐漸遠離圓心 故A B D錯 C對 答案 C 能力提升 7 在地球赤道上放一小物體 現(xiàn)假設地球?qū)π∥矬w的引力突然消失 則小物體相對地面將 A 水平向東飛去 B 原地不動 C 向上并漸偏向東方飛去 D 向上并漸偏向西方飛去 解析 小物體向心力突然消失 將沿切線飛去 做勻速直線運動 以地面為參照物 小物體將向上并漸偏向西方飛去 故D正確 答案 D 8 下列關(guān)于勻速圓周運動的說法中正確的是 A 因為向心加速度的大小不變 故是勻變速運動B 由于向心加速度的方向變化 故是變加速運動C 用線系著的物體在光滑水平面上做勻速圓周運動 線斷后 物體受到 離心力 作用而背離圓心運動D 向心力和離心力一定是一對作用力和反作用力 解析 勻速圓周運動是加速度大小不變方向時刻改變的運動 故A錯誤 B正確 向心力是物體做勻速圓周運動時受到的合力 離心力 根本不存在 故C D錯誤 選B 答案 B 9 在勻速轉(zhuǎn)動的小型風扇扇葉上趴著一個相對扇葉靜止的小蟲 則小蟲相對扇葉的運動趨勢是 A 沿切線方向B 沿半徑指向圓心C 沿半徑背離圓心D 無相對運動趨勢 解析 可由靜摩擦力的方向判斷運動趨勢的方向 小蟲受到靜摩擦力做向心力 指向圓心 故小蟲相對扇葉的運動趨勢是沿半徑背離圓心 故C正確 答案 C 10 如圖所示 一質(zhì)量為m的物塊 在細線的拉力作用下 沿較大的光滑平面做勻速圓周運動 當細線突然斷裂時 A 將沿切線方向做勻速直線飛出B 將做靠近圓心的曲線運動C 將做遠離圓心的曲線運動D 沿斷裂時細線的方向向外勻速飛出 解析 據(jù)題意 細線斷裂后 物塊所受合力為零 將沿速度的方向做勻速直線運動 故A正確 B C D錯誤答案 A 11 雙選 假定雨傘面完全水平 旋轉(zhuǎn)時 其上一部分水滴甩出來 下面關(guān)于傘面上雨滴的受力和運動情況的說法中正確的是 A 越靠近轉(zhuǎn)動軸的雨滴的向心加速度越小B 雨滴離開雨傘時是沿半徑方向離心而去的C 雨滴離開雨傘后對地的運動為平拋運動D 雨傘轉(zhuǎn)得越快 雨滴落地的時間就越長 解析 由公式a 2r知A正確 水滴甩出后沿切線方向飛出 做平拋運動 故B錯誤 C正確 由t 知水滴落地所用的時間一樣 故D錯誤 答案 AC 12 下列哪些現(xiàn)象是為了利用物體產(chǎn)生離心運動 A 汽車轉(zhuǎn)彎時要限制速度B 轉(zhuǎn)速很大的砂輪半徑做得不能太大C 在修建鐵路時 轉(zhuǎn)彎處內(nèi)軌要低于外軌D 工作的洗衣機脫水桶轉(zhuǎn)速很大 D 感謝您的使用 退出請按ESC鍵 本小節(jié)結(jié)束 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全