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(yīng)用》（34張ppt）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第三節(jié)離心現(xiàn)象及其應(yīng)用 一 離心現(xiàn)象1 定義 做圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)所需的 遠(yuǎn)離圓心 突然消失 向心力 二 離心現(xiàn)象的應(yīng)用1 應(yīng)用 離心 離心分離器 脫水桶 投擲鏈球 2 危害與防止 車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)易出現(xiàn)交通事故 拐彎時(shí)應(yīng)減少 干燥器 速度 一 對(duì)離心運(yùn)動(dòng)的理解1 離心運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì) 離心運(yùn)動(dòng)是物體逐漸遠(yuǎn)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(yùn)動(dòng)的物體 總是有沿著圓周切線(xiàn)飛出去的趨向 之所以沒(méi)有飛出去 是因?yàn)槭艿较蛐牧ψ饔玫木壒?2 離心運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn) 物體做離心運(yùn)動(dòng)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?yàn)楦菊也坏?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(yùn)動(dòng) 即 提供 滿(mǎn)足 需要 2 若F合 mr 2或F合 物體做半徑變小的近心運(yùn)動(dòng) 即 提供過(guò)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(yùn)動(dòng) 即 需要 大于 提供 或 提供不足 4 若F合 0 則物體沿切線(xiàn)方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 二 離心現(xiàn)象的應(yīng)用1 常見(jiàn)幾種離心運(yùn)動(dòng)對(duì)比圖示 續(xù)上表 2 離心現(xiàn)象的防止 1 減小物體運(yùn)動(dòng)的速度 使物體做圓周運(yùn)動(dòng)是所需的向心力減小 2 增大合外力 使其達(dá)到物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力 3 常見(jiàn)實(shí)例 汽車(chē)在公路上轉(zhuǎn)彎處限速 在水平公路上行駛的汽車(chē) 轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由車(chē)輪與路面間的靜摩擦力提供的 如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大 所需向心力F大于最大靜摩擦力fmax 汽車(chē)將做離心運(yùn)動(dòng)而造成車(chē)體側(cè)滑 因此在公路轉(zhuǎn)彎處汽車(chē)必須限速 轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪 飛輪限速 高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪 飛輪等 都不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速 如果轉(zhuǎn)速過(guò)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(shí) 離心運(yùn)動(dòng)會(huì)使它們破裂 甚至釀成事故 離心運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 關(guān)于離心運(yùn)動(dòng) 下列說(shuō)法中正確的是 A 物體突然受到離心力的作用 將做離心運(yùn)動(dòng)B 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體 當(dāng)提供向心力的合外力突然變大時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng)C 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)D 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體 當(dāng)提供向心力的合外力突然消失或變小時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng) 解析 物體做什么運(yùn)動(dòng)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(dāng)提供的向心力小于所需要的向心力時(shí) 物體做離心運(yùn)動(dòng) 所以做離心運(yùn)動(dòng)的物體并沒(méi)有受到所謂的離心力的作用 離心力沒(méi)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(yùn)動(dòng)時(shí)易錯(cuò)誤地認(rèn)為物體受到了離心力的作用 其原因是誤認(rèn)為有向心力必有離心力 當(dāng)物體受到所謂的 離心力 時(shí) 便做離心運(yùn)動(dòng) 對(duì)于該問(wèn)題要清楚力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 如 向心力突然消失時(shí) 物體將沿切 線(xiàn)飛出 即保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 這正是物體慣性的表現(xiàn) 所以離心運(yùn)動(dòng)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(gè)錯(cuò)誤是誤認(rèn)為做離心運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)軌道一定是直線(xiàn) 其原因是誤認(rèn)為物體做離心運(yùn)動(dòng)的 離心 指的是沿半徑向外 只有做沿半徑向外的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)才是 離心 運(yùn)動(dòng) 出現(xiàn)這一錯(cuò)誤的原因還是沒(méi)有從離心運(yùn)動(dòng)的本質(zhì) 慣性的角度認(rèn)識(shí)這一運(yùn)動(dòng) 變式訓(xùn)練 1 一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體 當(dāng)實(shí)際提供的向心力小于其所需要的向心力m 2r時(shí) 則 A 將沿切線(xiàn)方向飛出做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B 將做靠近圓心的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C 將做遠(yuǎn)離圓心的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D 將做平拋運(yùn)動(dòng) C 離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用 如圖所示 A B兩個(gè)物體放在水平的旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上 動(dòng)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(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力 當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)并且轉(zhuǎn)速增大時(shí) 哪個(gè)物體先開(kāi)始滑動(dòng) 求A B將要滑動(dòng)時(shí)圓臺(tái)的角速度 A和 B分別為多少 變式訓(xùn)練 2 下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 A 提高洗衣機(jī)脫水筒的轉(zhuǎn)速 可以使衣服甩得更干B 轉(zhuǎn)動(dòng)帶有雨水的雨傘 水滴將沿圓周半徑方向離開(kāi)圓心C 為了防止發(fā)生事故 高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪 飛輪等不能超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速D 離心水泵利用了離心運(yùn)動(dòng)的原理 B 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) 1 用繩子拴一個(gè)小球在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 當(dāng)繩子突然斷了以后 物體的運(yùn)動(dòng)情況是 A 沿半徑方向接近圓心B 沿半徑方向遠(yuǎn)離圓心C 沿切線(xiàn)方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D 仍維持圓周運(yùn)動(dòng) C 2 半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上 頂部有一個(gè)小物體A 今給它一個(gè)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(kāi)球面做斜下拋運(yùn)動(dòng)C 按半徑大于R的新的圓弧軌道做圓周運(yùn)動(dòng)D 立即離開(kāi)半球做平拋運(yùn)動(dòng) D 3 雙選 做離心運(yùn)動(dòng)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(chē)在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn) 打滑 現(xiàn)象 可以 A 增大汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度B 減小汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度C 增大汽車(chē)與路面間的摩擦D 減小汽車(chē)與路面間的摩擦 BC 5 雙選 洗衣機(jī)的甩干筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有一衣物附在筒壁上 則此時(shí) 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(yùn)動(dòng)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(duì)衣物的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大 AC 6 物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí) 運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀為 A 一定是直線(xiàn)B 一定是曲線(xiàn)C 可能是直線(xiàn)也可能是曲線(xiàn)D 可能是一個(gè)圓 解析 離心運(yùn)動(dòng)是指合力突然變?yōu)榱慊蚝狭Σ蛔阋蕴峁┫蛐牧r(shí)物體逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng) 若合力突然變?yōu)榱?物體沿切線(xiàn)方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 若合力比向心力小 物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 但逐漸遠(yuǎn)離圓心 故A B D錯(cuò) C對(duì) 答案 C 能力提升 7 在地球赤道上放一小物體 現(xiàn)假設(shè)地球?qū)π∥矬w的引力突然消失 則小物體相對(duì)地面將 A 水平向東飛去 B 原地不動(dòng) 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(xiàn)飛去 做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 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(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是 A 因?yàn)橄蛐募铀俣鹊拇笮〔蛔?故是勻變速運(yùn)動(dòng)B 由于向心加速度的方向變化 故是變加速運(yùn)動(dòng)C 用線(xiàn)系著的物體在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 線(xiàn)斷后 物體受到 離心力 作用而背離圓心運(yùn)動(dòng)D 向心力和離心力一定是一對(duì)作用力和反作用力 解析 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度大小不變方向時(shí)刻改變的運(yùn)動(dòng) 故A錯(cuò)誤 B正確 向心力是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的合力 離心力 根本不存在 故C D錯(cuò)誤 選B 答案 B 9 在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的小型風(fēng)扇扇葉上趴著一個(gè)相對(duì)扇葉靜止的小蟲(chóng) 則小蟲(chóng)相對(duì)扇葉的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是 A 沿切線(xiàn)方向B 沿半徑指向圓心C 沿半徑背離圓心D 無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 解析 可由靜摩擦力的方向判斷運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向 小蟲(chóng)受到靜摩擦力做向心力 指向圓心 故小蟲(chóng)相對(duì)扇葉的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)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(xì)線(xiàn)的拉力作用下 沿較大的光滑平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 當(dāng)細(xì)線(xiàn)突然斷裂時(shí) A 將沿切線(xiàn)方向做勻速直線(xiàn)飛出B 將做靠近圓心的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C 將做遠(yuǎn)離圓心的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D 沿?cái)嗔褧r(shí)細(xì)線(xiàn)的方向向外勻速飛出 解析 據(jù)題意 細(xì)線(xiàn)斷裂后 物塊所受合力為零 將沿速度的方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 故A正確 B C D錯(cuò)誤答案 A 11 雙選 假定雨傘面完全水平 旋轉(zhuǎn)時(shí) 其上一部分水滴甩出來(lái) 下面關(guān)于傘面上雨滴的受力和運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是 A 越靠近轉(zhuǎn)動(dòng)軸的雨滴的向心加速度越小B 雨滴離開(kāi)雨傘時(shí)是沿半徑方向離心而去的C 雨滴離開(kāi)雨傘后對(duì)地的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)D 雨傘轉(zhuǎn)得越快 雨滴落地的時(shí)間就越長(zhǎng) 解析 由公式a 2r知A正確 水滴甩出后沿切線(xiàn)方向飛出 做平拋運(yùn)動(dòng) 故B錯(cuò)誤 C正確 由t 知水滴落地所用的時(shí)間一樣 故D錯(cuò)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(yùn)動(dòng) A 汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)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(shí) 轉(zhuǎn)彎處內(nèi)軌要低于外軌D 工作的洗衣機(jī)脫水桶轉(zhuǎn)速很大 D 感謝您的使用 退出請(qǐng)按ESC鍵 本小節(jié)結(jié)束 同學(xué)們 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