教学内容：离心现象及其应用VIP免费

学科：物理教学内容：离心现象及其应用【基础知识导引】1．掌握物体做离心运动的定义，产生的现象．2．掌握物体做离心运动的条件，分析的方法．3．能对所给的实际问题是否做离心运动进行分析，并了解一些利用和防止物体做离心运动的实例．【教材内容全解】学习了匀速圆周运动的实例分析后，了解到要使物体维持做圆周运动，一定要有向心力提供给物体，使物体的速度方向发生改变，如果物体受到的沿半径方向的合力小于维持物体做圆周运动的向心力的情况下，会发生什么现象呢?教材将回答上述问题．教材从离心现象的产生条件入手，具体分析了洗衣机脱水桶使衣服脱水的原理，分析了将体温计做圆周运动的方法使水银回到玻璃泡时，使得同学对离心运动的原理有较明确的认识，还联系实际，列举应用和防止离心现象的一些例子，有利于同学开拓视野．1．离心运动的定义和产生的条件做匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动．因此：做离心运动的条件是沿半径方向的合力F，小于物体做圆周运动需要的向心力2mr2mrF当F=0时，产生的现象是，物体沿速度的方向飞离出去．当20mrF时，产生的现象是，物体不能维持在原来的圆周上运动，沿着切线和圆周之间的某条曲线运动．2．离心运动的实例分析下雨天，旋转雨伞后雨滴的运动，洗衣机脱水桶脱水时水滴的运动，离心干燥器等等．以脱水机脱水为例来说明，当转速比较慢的时候，水滴和衣服之间的附着力F足够提供，水滴做圆周运动的向心力2mrF，不能起到脱水的效果，只有加快转速当2mrF时(如图5—7—1)水滴和衣服之间就没有足够的力提供向心力，水滴就离开附着的衣物，沿曲线AB而做离心运动，起到了脱水的作用．3．离心运动的应用和防止离心运动这种物理现象，在实际生活中有很多的应用．离心运动应用在机械方面，有离心干燥器和离心转速计，(如图5—7—2)．离心转速计当转速较小时，弹簧的伸长较小，当转速增加时AB小球受到的向心力要增加，弹簧的伸长量要增加．因此可以利用测量OA和OB的长度来反映OO′轴的转速的大小．有些离心现象要防止，例如汽车、火车转弯时，如果速度大，所需的向心力就大，地面的摩擦力和弹力的合力不能足够提供，汽车、火车就会失去控制，而造成交通事故，所以汽车、火车转弯时不允许超过规定的速度．转动的砂轮、飞轮转动时也有限定的转速，以砂轮为例，转速过大，砂轮内部的分子之间的作用力不能足够提供向心力，会在运动中破裂，造成事故．【难题巧题点拨】例1关于物体做离心运动，下列说法中正确的有()A．物体做离心运动时一定受到一个离心力B．物体做离心运动时一定不受到力的作用C．物体做离心运动时，一定做曲线运动D．物体做离心运动时，轨迹可以是曲线解析：A错，根据物体做离心运动的条件，做离心运动是由于2mrF合．而且不存在离心力这种力．B错，因为物体做匀速圆周运动时合力突然消失，物体沿切线方向飞出去．C错，离心运动时，物体的轨迹可能是直线也可能是曲线，D正确．答案：D点拨：要掌握物体做离心运动的条件、特点，这样问题就容易解决．例2某人在雨天撑一把半径为R=0．8m的雨伞，雨伞边缘离地面的高度h=1．8m，如图5—7—3，当人以ω=2πrad／s转动雨伞时，发现雨滴做离心运动，最后落到地面，求落到地面的雨滴构成的圆的半径是多少雨滴的速度是多大?(g取10m／s2)解析：先确定雨滴为研究的对象，再求出雨滴离开雨伞的速度的大小smrv/28.0，方向沿切线的方向，雨滴离开雨伞做平抛运动，运动的时间为t.sght6.02雨滴的水平位移S=vt由几何关系得雨滴落地时构成的大圆的半径是mSrL11.322(如图5—7—4)雨滴落地的速度的大小为s/m8.7s/m)6.010()6.1()gt()r(v2222点拨：这样的问题要先确定研究的对象，正确地建立空间概念，分清运动的过程，针对不同的运动过程，正确地使用规律解决就方便了．【同步达纲练习】1．关于物体的运动下列说法中正确的有()A．物体做离心运动的条件是物体不受向心力B．物体做匀速圆周运动时向心力和离心力相同C．物体做离心运动时一...