《廣東省佛山市高中物理 第二章 圓周運(yùn)動(dòng) 第3節(jié) 離心現(xiàn)象及其應(yīng)用學(xué)案 粵教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《廣東省佛山市高中物理 第二章 圓周運(yùn)動(dòng) 第3節(jié) 離心現(xiàn)象及其應(yīng)用學(xué)案 粵教版必修2（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第三節(jié)《離心現(xiàn)象及其應(yīng)用》 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、知道什么是離心現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件 2、了解離心現(xiàn)象的應(yīng)用 和危害及其防止 二、學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn) 體會(huì)離心現(xiàn)象 三、課前預(yù)習(xí)（自主探究） 1．圓心運(yùn)動(dòng) （1）定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受 突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需 的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離 的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象就叫離心現(xiàn)象。 （2）本質(zhì)：離心現(xiàn)象是物體 的表現(xiàn)。 2．離心運(yùn)動(dòng)的條件 （1）物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件是：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的 消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。 （2）做離心運(yùn)動(dòng)的物體，其運(yùn)動(dòng)軌

2、跡有兩種可能：一是由于合外力不足以提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的 ，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是逐漸 圓心的漸開(kāi)線；另一種是合外力突然消失，物體由于慣性沿外力消失瞬間速度方向做 運(yùn)動(dòng)。 3．離心現(xiàn)象的應(yīng)用和防止 （1）利用：在實(shí)際生活中，利用離心現(xiàn)象工作的機(jī)械叫 ，生活中常見(jiàn)的有離心分離器、洗衣機(jī)的脫水筒等。 （2）危害：離心現(xiàn)象有時(shí)也是 ，應(yīng)設(shè)法防止，如： ①汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎（尤其在下雨天）時(shí)沖出車(chē)道而發(fā)生事故，因此在轉(zhuǎn)彎處安裝限速的警示牌。 ②高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪或飛輪在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)容易飛出而傷人，因此在砂輪的外側(cè)加一個(gè)保護(hù)罩。 4．(單選)物體做離

3、心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡( ) 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．可能是圓 5．(雙選)在下列哪幾種情況下，原來(lái)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體將產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)( ) A．物體所受的合外力突然消失 B．物體所受的合外力突然增強(qiáng) C．物體所受的合外力小于所需的向心力 D．物體所受的合外力大于所需的向心力 課前自主預(yù)習(xí)答案： 四、課堂活動(dòng) （1）小組合作交流 知識(shí)點(diǎn)1：離心現(xiàn)象 在北京時(shí)間8月11日凌晨結(jié)束的2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)女子鏈球決賽中，中國(guó)選手張文秀以76米34的成績(jī)獲得銅牌。張文秀連續(xù)兩屆奧運(yùn)會(huì)獲得銅

4、牌，成為中國(guó)第一位連續(xù)兩屆奧運(yùn)會(huì)獲得獎(jiǎng)牌的田徑運(yùn)動(dòng)員。如右圖所示為鏈球運(yùn)動(dòng)員張文秀投擲鏈球時(shí)情景。請(qǐng)思考下列問(wèn)題． (1)運(yùn)動(dòng)員未松手前鏈球做 運(yùn)動(dòng). (2)運(yùn)動(dòng)員松手后鏈球做 運(yùn)動(dòng). 答案：(1)圓周運(yùn)動(dòng)　(2)離心運(yùn)動(dòng) 重點(diǎn)歸納 1．離心現(xiàn)象：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就會(huì)做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)象． 2．離心運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)——物體慣性的表現(xiàn) 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身有慣性，總是想沿著圓周切線方向運(yùn)動(dòng)，只是由于向心力作用，使它不能沿切線方向飛出，而被限制著沿圓

5、周運(yùn)動(dòng)．如果提供向心力的合外力突然消失，物體由于本身的慣性，將沿著切線方向運(yùn)動(dòng)，這也是牛頓第一定律的必然結(jié)果．如果提供向心力的合外力減小，使它不足以將物體限制在圓周上，物體將做半徑變大的圓周運(yùn)動(dòng)．此時(shí)，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心，但“遠(yuǎn)離”不能理解為“背離”．做離心運(yùn)動(dòng)的物體并非沿半徑方向飛出，而是運(yùn)動(dòng)半徑越來(lái)越大 . 3．離心運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn) 物體做離心運(yùn)動(dòng)并不是受到“離心力”作用(“離心力”實(shí)際上是不存在的)，而是提供的向心力太小或突然消失的緣故． (2)如果提供的向心力太小，雖然物體的速度方向仍在變化，但變化較慢，因此物體會(huì)偏離原來(lái)的圓周而做離心運(yùn)動(dòng)，其軌跡為圓周和切線間的某一條曲線．

6、 5.離心運(yùn)動(dòng)軌跡的理解： 分析物體是做圓周運(yùn)動(dòng)、離心運(yùn)動(dòng)還是向心運(yùn)動(dòng)，要看外界提供的向心力與物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力的關(guān)系． (1)當(dāng)F＝mω2r時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)； (2)當(dāng)F＝0時(shí)，物體沿切線方向飛出； (3)當(dāng)F＜mω2r時(shí)，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心； (4)當(dāng)F＞mω2r時(shí)，物體逐漸靠近圓心． 知識(shí)點(diǎn)2：離心現(xiàn)象的應(yīng)用與防止 任何事物都有兩面性，離心運(yùn)動(dòng)也不例外，也存在利與弊，我們應(yīng)該如何對(duì)待離心運(yùn)動(dòng)？

7、 圖2－3－3 探究1：如圖2－3－3左為洗衣機(jī)的脫水桶，當(dāng)脫水桶轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，水滴與衣服的附著力F足以提供所需的向心力，水滴做圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)脫水桶轉(zhuǎn)得比較快時(shí)，附著力F不足以提供所需的向心力，于是水滴做離心運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)脫水桶孔，飛到桶外．洗衣機(jī)的脫水是 離心運(yùn)動(dòng)。 探究2：如圖2－3－3右是砂輪防護(hù)罩，砂輪防護(hù)罩的功能是在不影響加工作業(yè)情況下，將人員與運(yùn)動(dòng)砂輪隔離，并當(dāng)砂輪破壞時(shí)，有效地罩住砂輪碎片，保障人員安全。砂輪防護(hù)罩等是 離心運(yùn)動(dòng)的危害 答案:利用，防止。 重點(diǎn)歸納 1．離心現(xiàn)象應(yīng)用：利用離心運(yùn)動(dòng)制成的離心機(jī)械，如離心干燥器、洗衣機(jī)的脫水

8、筒等. 2．離心現(xiàn)象防止：在汽車(chē)和火車(chē)轉(zhuǎn)彎處，為防止離心運(yùn)動(dòng)造成的危害，一是限定汽車(chē)和火車(chē)的轉(zhuǎn)彎速度不能太大；二是把路面筑成外高內(nèi)低的斜坡以增大向心力．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)而造成交通事故．因此，在公路彎道處，車(chē)輛行駛不允許超過(guò)規(guī)定的速度． 易錯(cuò)易混 1.離心運(yùn)動(dòng)本質(zhì)： （１） 離心現(xiàn)象的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn) （２） 離心運(yùn)動(dòng)是物體逐漸遠(yuǎn)離圓心的一種物理現(xiàn)象 2.離心運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) ： （1）做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，當(dāng)合外力消失時(shí)，它就以這一時(shí)刻的線速度沿切線方

9、向飛去． （2）做離心運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)是做半徑越來(lái)越大的運(yùn)動(dòng)或沿切線方向飛出的運(yùn)動(dòng)，它不是沿半徑方向飛出． （3）做離心運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)不存在所謂的“離心力”作用，因?yàn)闆](méi)有任何物體提供這種力 ． （2）課堂小測(cè) 單項(xiàng)選擇題 1．如右圖所示，洗衣機(jī)脫水桶在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，衣服貼靠在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上而不掉下來(lái)，則衣服( ) A．受到四個(gè)力的作用 B．所需的向心力由彈力提供 C．所需的向心力由重力提供 D．所需的向心力由靜摩擦力提供 2．物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡( ) A．一定是直線 B．一定是曲線 C．可能是直

10、線，也可能是曲線 D．可能是一個(gè)圓 3．長(zhǎng)短不同的繩子能承受的最大拉力相等，各拴著一個(gè)質(zhì)量相同的小球在光滑的平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么( C ) A．當(dāng)它們的線速度相同時(shí)，長(zhǎng)繩易斷 B．當(dāng)它們的角速度相同時(shí)，短繩易斷 C．當(dāng)它們的角速度相同時(shí)，長(zhǎng)繩易斷 D．無(wú)論怎樣，都是短繩易斷 4．盛有質(zhì)量為m的水的水桶以手臂為半徑使之在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，水隨桶轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)需要的向心力為mω2R，則( ) A．當(dāng)mω2R>mg時(shí)，水就灑出來(lái) B．當(dāng)mω2R

11、 5．坐在行駛的公共汽車(chē)內(nèi)的乘客發(fā)生與離心運(yùn)動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象是( ) A．乘客突然向前傾倒 B．乘客突然向后傾倒 C．乘客上下振動(dòng) D．乘客因?yàn)槠?chē)向左轉(zhuǎn)彎而向右側(cè)傾倒 6．當(dāng)汽車(chē)駛過(guò)凸形拱橋時(shí)，為使通過(guò)橋頂時(shí)汽車(chē)對(duì)橋的壓力盡量小，司機(jī)應(yīng)( ) A．以較小的速度過(guò)橋 B．以較大的速度過(guò)橋，但不能太大 C．以任何速度過(guò)橋D．使通過(guò)橋頂?shù)南蛐募铀俣缺M量小 7.如圖所示，小球從“離心軌道”上滑下，若小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)開(kāi)始脫離圓環(huán)，則小球?qū)⒆? ) A．自由落體運(yùn)動(dòng) B．平拋運(yùn)動(dòng) C．斜拋運(yùn)動(dòng) D．螺旋狀的運(yùn)動(dòng) 雙項(xiàng)選擇題

12、 8．下列現(xiàn)象是為了防止物體產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)的有( ) A．汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度 B．在修筑鐵路時(shí)，轉(zhuǎn)彎處的外軌高于內(nèi)軌 C．離心水泵工作時(shí) D．投擲鏈球時(shí) 9．假定雨傘面完全水平，旋轉(zhuǎn)時(shí)，其上一部分水滴被甩出來(lái)，下列關(guān)于傘面上水滴的受力和運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是( ) A．越靠近轉(zhuǎn)軸的水滴，越難被甩出來(lái) B．水滴離開(kāi)雨傘時(shí)是沿半徑方向離心而去 C．水滴離開(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，水滴落地的時(shí)間就越長(zhǎng) 10．一根長(zhǎng)60 cm的細(xì)繩，最多能承受100 N的拉力．用它吊起一質(zhì)量為4 kg的物體，當(dāng)物體擺動(dòng)起來(lái)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，繩子恰被拉斷．問(wèn)： (1)此時(shí)物體的速度多大？ (2)若繩斷時(shí)物體距地面0.8 m，則物體落地時(shí)的速度大小是多少？(g取10 m/s2) 五、課外作業(yè) 六、課后反思 解：(1)繩子恰被拉斷，物體受到繩子的最大拉力為100 N，有 T－mg＝m 則有v1＝ ＝＝3 m/s. (2)繩斷后，物體以速度v1做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)物體落地時(shí)的速度為v2，則有 h＝gt2， vx＝v1，vy＝gt，v2＝ 解得v2＝5 m/s. 6