第三节离心现象及其应用.doc

第三节 离心现象及其应用 课前自主预习 1．圆心运动 （1）定义：做圆周运动的物体，在所受 突然消失或不足以提供圆周运动所需 的情况下，就做逐渐远离 的运动，这种运动现象就叫离心现象。 （2）本质：离心现象是物体 的表现。 2．离心运动的条件 （1）物体做离心运动的条件是：做圆周运动的物体所受的 消失或不足以提供圆周运动所需的向心力。 （2）做离心运动的物体，其运动轨迹有两种可能：一是由于合外力不足以提供物体做圆周运动所需的 ，物体的运动轨迹是逐渐 圆心的渐开线；另一种是合外力突然消失，物体由于惯性沿外力消失瞬间速度方向做 运动。 3．离心现象的应用和防止 （1）利用：在实际生活中，利用离心现象工作的机械叫 ，生活中常见的有离心分离器、洗衣机的脱水筒等。 （2）危害：离心现象有时也是 ，应设法防止，如： ①汽车在转弯（尤其在下雨天）时冲出车道而发生事故，因此在转弯处安装限速的警示牌。 ②高速转动的砂轮或飞轮在高速转动时容易飞出而伤人，因此在砂轮的外侧加一个保护罩。 4．(单选)物体做离心运动时，运动轨迹( ) A．一定是直线 B．一定是曲线 C．可能是直线，也可能是曲线 D．可能是圆 5．(双选)在下列哪几种情况下，原来做圆周运动的物体将产生离心运动( ) A．物体所受的合外力突然消失 B．物体所受的合外力突然增强 C．物体所受的合外力小于所需的向心力 D．物体所受的合外力大于所需的向心力 课前自主预习答案： 1.（1）合外力， 向心力 ，圆心 ，（2）惯性 2．（1）合外力 （2）向心力，远离，匀速直线 3．（１）离心机械（2）有害的 4．C.5．AC 课堂互动探究 知识点1：离心现象 新知探究 在北京时间8月11日凌晨结束的2012年伦敦奥运会女子链球决赛中，中国选手张文秀以76米34的成绩获得铜牌。张文秀连续两届奥运会获得铜牌，成为中国第一位连续两届奥运会获得奖牌的田径运动员。图2－3－1所示为链球运动员张文秀投掷链球时情景。请思考下列问题． (1)运动员未松手前链球做 运动. (2)运动员松手后链球做 运动. 图2－3－1 答案：(1)圆周运动　(2)离心运动 重点归纳 1．离心现象：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动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． 2．离心运动的实质——物体惯性的表现 做匀速圆周运动的物体，由于本身有惯性，总是想沿着圆周切线方向运动，只是由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动．如果提供向心力的合外力突然消失，物体由于本身的惯性，将沿着切线方向运动，这也是牛顿第一定律的必然结果．如果提供向心力的合外力减小，使它不足以将物体限制在圆周上，物体将做半径变大的圆周运动．此时，物体逐渐远离圆心，但“远离”不能理解为“背离”．做离心运动的物体并非沿半径方向飞出，而是运动半径越来越大 . 3．离心运动的受力特点 物体做离心运动并不是受到“离心力”作用(“离心力”实际上是不存在的)，而是提供的向心力太小或突然消失的缘故． 4．理解离心运动的条件 (1)向心力的作用效果是改变物体的运动方向，如果向心力突然消失，则物体的速度方向不再变化，由于惯性，物体将沿切线方向飞出去，它不是沿半径方向飞出． (2)如果提供的向心力太小，虽然物体的速度方向仍在变化，但变化较慢，因此物体会偏离原来的圆周而做离心运动，其轨迹为圆周和切线间的某一条曲线． 5.离心运动轨迹的理解： 分析物体是做圆周运动、离心运动还是向心运动，要看外界提供的向心力与物体做圆周运动所需要的向心力的关系． (1)当F＝mω2r时，物体做匀速圆周运动； (2)当F＝0时，物体沿切线方向飞出； (3)当F＜mω2r时，物体逐渐远离圆心； (4)当F＞mω2r时，物体逐渐靠近圆心． 图2－3－2 【例1】(双选)一个粗糙的水平转台以角速度ω匀速转动，转台上有一质量为m的物块恰能随转台一起转动而做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　) A．若增大角速度ω，物块将沿切线方向飞出 B．若增大角速度ω，物块将沿曲线逐渐远离圆心 C．若减小角速度ω，物块将沿曲线逐渐靠近圆心 D．若减小角速度ω，物块仍做匀速圆周运动 解析：物体恰能随转台一起转动，说明此时充当向心力的摩擦力恰好能够保证物体做圆周运动．如果增大角速度ω，则需要的向心力要增大，而摩擦力不能再增大了，因此，物体就会逐渐远离圆心，B答案正确；若减小角速度ω，则需要的向心力减小，而摩擦力也可以减小，因此，物体仍做匀速圆周运动，D答案正确． 答案：