2.4 研究离心现象及其应用（课件）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（沪科版必修2）

第2章 2.4　研究离心现象及其应用 学习目标　 1.了解生活中的离心现象. 2.理解离心现象产生的原因. 3.知道离心现象的危害和应用. 内容索引 Ⅰ自主预习梳理 Ⅱ 重点知识探究 Ⅲ 当堂达标检测 自主预习梳理 Ⅰ 一、离心现象 1.离心现象：做圆周运动的物体，在所受合力突然 或 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.离心运动的原因：合力突然消失或不足以提供所需的向心力，而不是物体又受到了什么“离心力”. 3.离心运动的本质：由于物体具有 ，物体做圆周运动时，总有沿圆周的 方向飞出的趋势. 切线 消失 不足以 惯性 二、离心现象的应用和防止 1.离心现象的应用：离心干燥器、洗衣机的脱水筒、 、_____ 的制作、离心式水泵. 2.离心现象的防止： 、砂轮加防护罩等. 转弯限速 离心分离器 水泥 涵管 1.判断下列说法的正误. (1)做离心运动的物体一定受到离心力的作用.( ) (2)离心运动是沿半径向外的运动.( ) (3)离心运动是物体惯性的表现.( ) (4)离心运动的运动轨迹一定是直线.( ) × × √ 即学即用 × 2.下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是 A.水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出 B.水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出 C.水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 D.水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是沿切线方向甩出 解析　物体做离心运动是因为实际所受合力小于所需向心力，物体沿切线方向飞出，故D正确. 答案 解析 √ 重点知识探究 Ⅱ 一、离心现象的理解 设质量为m的物体，沿半径为R的圆周做匀速圆周运动，线速度为v，运动中受到指向圆心的外力的合力为F，如图1所示. (1)如果合外力F恰好等于向心力，即F＝F向心，物体将怎样运动？ 导学探究 答案　物体做匀速圆周运动. 答案 图1 (2)如果运动中合外力F突然消失，即F＝0，物体将怎样运动？ 答案　物体沿切线方向做匀速直线运动. 答案 (3)假设运动中合外力F减小了，即F<F向心，以致它不足以提供做线速度为v、半径为R的圆周运动所需的向心力，你能推测出物体的运动轨迹吗？ 答案　物体做曲线运动，离圆心的距离越来越远. 1.对离心运动的理解 (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惯性的表现，并不是受到了“离心力”的作用. 2.合外力与向心力的关系： 做离心运动的物体并非受到离心力的作用，而是合 力不足以提供向心力的结果.具体来看合力与向心力 的关系如图2所示： 知识深化 图2 (4)若F合＝0，则物体沿切线方向做直线运动. 例1　如图3所示是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动.关于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是 A.摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用 B.摩托车所受外力的合力小于所需的向心力 C.摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去 D.摩托车将沿其半径方向沿直线滑去 图3 答案 解析 √ 解析　摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，A项错误； 摩托车正常转弯时可看做匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，说明提供的向心力即合力小于需要的向心力，B项正确； 摩托车将在沿线速度方向与半径向外的方向之间做离心曲线运动，C、D项错误. 针对训练　用绳子拴一个小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，当绳子突然断了以后，小球的运动情况是 A.沿半径方向接近圆心 B.沿半径方向远离圆心 C.沿切线方向做直线运动 D.仍维持圆周运动 答案 解析 √ 解析　当绳子断了以后，向心力消失，小球做离心运动，由于惯性，小球沿切线方向做直线运动，选项A、B、D错误，选项C正确. 二、离心现象的应用和防止 (1)请简述洗衣机脱水的原理. 导学探究 答案　洗衣机脱水时，由于高速转动，水滴需要较大的向心力才能与衣服一起做圆周运动.当转速足够大时，衣服已无法向水滴提供足够大的附着力(作为向心力)，水滴便做离心运动，离开衣服，于是衣服被脱水. 答案 (2)如图4所示，汽车在平直公路上行驶，转弯时由于速度过大，会偏离轨道，造成交通事故，这是什么原因呢？ 答案　汽车转弯时所需要的向心力是由车轮与路面间的静 摩擦力提供的，汽车转弯时如果速度过大，所需要的向心力就会很大，如果超过了车轮与路面间的最大静摩擦力，汽车将做离心运动脱离轨道，造成交