2.4 离心现象及其应用（备课件）-【上好课】2021-2022学年高一物理同步备课系列（粤教版2019必修第二册）

第二章 圆周运动 第四节 离心现象及其应用 粤教版（2019）高中物理必修第二册 在车辆急转弯时，乘客如果没有扶好，往往会向弯道的外侧倾倒。 其中的原理是什么? 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 【观察·思考】 一、离心现象 在一个水平圆盘上固定一条宽度略大于乒乓球直径的槽，将乒乓球放在距圆盘中心不远处的槽内，如图所示。慢慢转动圆盘，并逐渐加速转动，观察乒乓球做怎样的运动。结合向心力的知识对上述现象作出解释。 在上述实验中，慢慢转动圆盘时，乒乓球在槽里随圆盘一起转动. 当圆盘转速增大时，乒乓球沿槽逐渐做远离圆盘中心的运动，最后从圆盘边缘飞出。 【实验·总结】 做圆周运动的物体由于自身的惯性，总有沿圆周切线方向运动的趋势.它之所以没有远离圆心，是因为向心力持续地把物体拉到圆周轨道上，使物体与圆心的距离保持不变。 根据向心力公式可知，实验中当圆盘转速不太大时，乒乓球在水平方向上受到的静摩擦力足以提供维持球做圆周运动的向心力，此时因此，乒乓球能够随圆盘一起转动。 当圆盘转速继续增大时，乒乓球做圆周运动所需的向心力不断增大. 当乒乓球受到的最大静摩擦力不足以提供它做圆周运动所需向心力时，，合力已经无法将乒乓球再拉回圆周轨道上，于是乒乓球开始向外偏离圆周轨道运动（如图所示），导致运动半径r继续增大。在角速度不变的情况下所需向心力继续增大，使得乒乓球持续做半径不断增大的运动，形成一条逐渐远离圆心的曲线运动轨迹。 【实验·总结】 公交车急转弯时，乘客身体往往会向弯道的外侧倾倒，与实验中乒乓球远离圆心的现象是相似的。 用细绳拴着一个小物体，使之在光滑水平面内做圆周运动。突然松手或绳子断了，向心力变为零，此时小物体将沿切线方向飞出而做远离圆心的运动，如图所示。 【实验·总结】 做圆周运动的物体，在所受向心力突然消失或合力不足以提供维持圆周运动所需向心力的情况下，会做逐渐远离圆心的运动.这种现象称为离心现象。 (1)离心运动并非沿半径飞出的运动，而是运动半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动。 (2)离心运动的本质是物体具有惯性的表现，并不是受到了“离心力”的作用．所谓“离心力”实际上并不存在。 (3)物体做离心运动的原因：提供向心力的合外力突然消失，或者合外力不能提供足够的向心力。 对离心运动的理解 物体做圆周运动时出现离心运动还是近心运动，由实际提供的合力