5722.4 研究离心现象及其应用.ppt
2.4 研究离心现象及其应用,讨论1:在光滑的桌面上，用细绳系一小球,使小球在桌面上做匀速圆周运动,若细绳突然断了,小球将如何运动?若绳拉力变小了,小球如何运动,若绳拉力变大了,小球如何运动?,讨论2：在粗糙的水平路面上，汽车转弯时，速度很大时，静摩擦力不足以提供所需的向心力时，汽车将做什么运动？,一、什么是离心运动？,做匀速圆周运动的物体，在所受的合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需要的向心力的情况下，物体所做的逐渐远离圆心的运动叫做离心运动。,2、物体做离心运动的条件：当提供向心力的合外力突然消失，物体便沿所在位置的切线方向飞出 当提供向心力的合外力不完全消失，而只是小于所需要的向心力时，物体将沿切线和圆周之间的一条曲线运动，远离圆心而去,3、离心现象的本质物体惯性的表现,做圆周运动,做近心运动,做离心运动,二、离心运动的应用,1、离心干燥器的金属网笼,利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置,解释：,o,Fmr,2,F,1，当网笼转得比较慢时，物体对水滴的附着力F足以提供所需的向心力，使水滴做圆周运动。2，当网笼转得比较快时，附着力 F 不足以提供所需的向心力，于是水滴做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面。,思考：洗衣机甩干机的原理。,用离心机把体温计中的水银柱甩回玻璃泡内,3、用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内,当离心机转得比较慢时，缩口的阻力 F 足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快时，阻力 F 不足以提供所需的向心力，水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。,制作“棉花”糖的原理,关于制作“棉花”糖的原理：,它的内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状，到达温度较低的外筒时，迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。,在水平公路上行驶的汽车转弯,三、离心运动的防止：,1、在水平公路上行驶的汽车转弯时,F m,r,2,F,汽车,在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力F大于最大静摩擦力Fmax，汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度。,问题一？要使原来作圆周运动的物体作离心运动，该怎么办？,A、提高转速，使所需向心力增大到大于物体所受 合外力。,B、减小合外力或使其消失,要防止离心现象发生，该怎么办？,A、减小物体运动的速度，使物体作圆周运动时所需的向心力减小,B、增大合外力，使其达到物体作圆周运动时所需的向心力,A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心,B、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心,C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力，维持其作圆周运动,D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故,例1、下列说法正确的是(),四、巩固练习：,B,例2：下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动：A、汽车转弯时要限制速度B、转速很高的砂轮半径不能做得太大C、在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要底于外轨D、离心水泵工作时,ABC,例3、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以：(D)a、增大汽车转弯时的速度 b、减小汽车转弯时的速度 c、增大汽车与路面间的摩擦力 d、减小汽车与路面间的摩擦 A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c,例4、下列说法中错误的有：（B）A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣 服甩得更干B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周 半径方向离开圆心C、为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速D、离心水泵利用了离心运动的原理,1离心现象(1)离心运动 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2离心运动的应用(1)离心运动的应用 离心干燥器 离心泵,(2)离心运动的防止车辆转弯时要限速转动的砂轮和飞轮要限速,例3：如图所示，一质量为m的小球P与穿过光滑水平板中央小孔O的轻绳相连。用手拉住绳子的另一端使小球在水平板上绕O做半径为a角速度为1的匀速圆周运动。（1）若使绳子从这个状态迅速放松，后又拉紧，使小球绕O做半径为b的匀速圆周运动，则绳子从放松到拉紧经过的时间为多少？（2）小球沿半径为b的圆周运动的角速度2为多大？,a,b,v,【例4】如图所示，质量均为m的两小球A、B套在转盘的水平杆CD上，并用轻质细绳连接A距盘心为R，B距盘心为2R，A、B与CD杆的最大静摩擦力均为 f，为保持A、B两球距盘心的距离不变，转盘的角速度不得超过多少？,【小结】做圆周运动的物体，所受的合外力F突然消失或不足以提供所需的向心力时，物体就做离心运动,做圆周运动的物体，所受的合外力F大于所需的向心力时，物体就做近心运动,
