高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第四节 离心现象及其应用教学演示课件ppt

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1 ．知道什么是离心现象，知道离心现象产生的原因2．学会通过实例分析离心运动，能解释生产、生活及科学技术中离心运动的实际问题3．观察生活中的离心现象，了解其在生活中的应用，并知道离心运动所带来的危害
1．(1)定义：做圆周运动的物体，在所受向心力 或 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。(2)条件：向心力 或合力 圆周运动所需的向心力。
2．判一判(1)离心运动是物体惯性的表现。 ( )(2)离心运动是物体受到了离心力的作用。 ( )(3)离心运动是沿半径向外的运动。 ( )
3．想一想 如图所示，是一款滚筒洗衣机及其滚筒，请思考洗衣机是如何将衣服甩干的？
提示：当滚筒高速旋转时，衣服紧贴着筒壁随圆筒高速转动，衣服上的水滴的附着力不足以提供随圆筒转动的向心力时，水滴会做离心运动从圆筒的小孔中被甩出。
1．填一填(1)应用离心分离器、离心干燥器、脱水筒、离心水泵。(2)危害与防止危害：如过荷太大时，飞行员会暂时失明，甚至昏厥。防止：如车辆转弯时要 。
2．想一想离心运动可以给我们的生活、工作带来方便，下列事例中是否属于离心现象的应用。你还能想到哪些离心现象的应用？①投篮球②投掷标枪③用洗衣机脱去湿衣服中的水④旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴
提示：投篮球、投掷标枪不是离心现象的应用，洗衣机脱水筒、旋转雨伞属于离心现象的应用。离心现象的应用还有离心分离器、离心水泵等。
提示：高速旋转的链球做圆周运动，放手后链球沿对应的切线方向飞出。
提示：旋转雨伞时，水滴也随着运动起来，但伞面上的水滴受到的合力不足以提供其做圆周运动的向心力时，水滴由于惯性要保持其原来的速度方向而沿切线方向飞出。
提示：物体受到的合力不足以提供其运动所需的向心力。　　
[重难释解]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。
2．四种运动情况的判断如图所示，根据物体所受合外力与所需向心力的关系，可做如下判断：
[多选]如图甲所示，在光滑水平转台上放一木块A，用细绳的一端系住木块A，另一端穿过转台中心的光滑小孔O悬挂另一木块B。当木块A以角速度ω匀速转动时，木块A恰能在转台上做匀速圆周运动，图乙为其俯视图，则 (　　)
A．当木块A的角速度变为1.5ω时，木块A将沿图乙中的a方向运动B．当木块A的角速度变为1.5ω时，木块A将沿图乙中的b方向运动C．当木块A的角速度变为0.5ω时，木块A将沿图乙中的b方向运动D．当木块A的角速度变为0.5ω时，木块A将沿图乙中的c方向运动
[解析]　木块A以角速度ω做匀速圆周运动时的向心力由细绳的拉力提供，大小等于木块B所受的重力，而木块B所受重力不变，所以木块A角速度增大时，木块A需要的向心力大于B所受的重力，木块A做离心运动，故B正确；木块A角速度减小时，木块A需要的向心力小于木块B所受的重力，木块A做近心运动，故D正确。
[素养训练]1．如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，且始终与转盘相对静止，图中c沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法正确的是(　　)A．当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为b方向B．当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为c方向C．当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为a方向D．当转盘减速转动时，P受摩擦力方向可能为d方向
解析：做匀速圆周运动的物体，在切向方向受力为零，合力指向圆心，而物块P的向心力是由摩擦力提供的，所以当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为c方向，故A错误。当转盘加速转动时，物块P做加速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有沿a方向的切向力，使线速度大小增大，二力的合力为摩擦力，方向可能为b方向，故B、C错误。当转盘减速转动时，物块P做减速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有沿a相反方向的切向力，使线速度大小减小，二力的合力为摩擦力，方向可能为d方向，故D正确。
2．如图所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是(　　)A．F突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C．F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动D．F突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心
解析：若F突然消失，小球所受合力突变为零，将沿切线方向匀速飞出，A正确；若F突然变小不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动，B、D错误；若F突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，C错误。
A．缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动B．急刹车时，行李箱a一定相对车子向前运动C．缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动D．急转弯时，行李箱b一定相对车子向内侧运动
3．如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车(　　)
解析：缓慢起动的公交车具有向前的加速度，但加速度较小，两只行李箱所受的静摩擦力可能小于最大静摩擦力，则行李箱可以相对公交车静止，A项错误；急刹车时，a、b行李箱由于惯性，要保持原来的运动状态，但a行李箱与底面的摩擦为滚动摩擦，比较小，故a行李箱会向前运动，b行李箱可能静止不动，也可能向前运动，B项正确；缓慢转弯时，公交车具有指向轨迹内侧的较小的加速度，当行李箱所受的静摩擦力足以提供其向心力时，行李箱相对车子静止，C项错误；
急转弯时，公交车的加速度较大，若行李箱b所受的静摩擦力不足以提供所需的向心力，则其做离心运动，即相对公交车向外侧运动，若行李箱b所受的静摩擦力足以提供所需的向心力，则其相对公交车静止，D项错误。
如图所示，汽车高速转弯时，若摩擦力不足，汽车会滑出路面。请思考：
(1)汽车滑出是因为受到了离心力吗？
提示：不是。是因为向心力突然消失或不足。
(2)物体做离心运动的条件是什么？
提示：物体受的合外力消失或小于圆周运动需要的向心力。　　
[重难释解]几种常见离心运动的对比图示
[答案]　15 m/s　 汽车做离心运动或出现翻车事故
[素养训练]1．如图所示为洗衣机脱水筒的示意图，当脱水筒从静止开始到完成脱水的过程中 (　　)A．衣服上的水做离心运动B．衣服始终做匀速圆周运动C．衣服始终做离心运动D．衣服上的水始终做匀速圆周运动
解析：当脱水筒从静止开始到完成脱水的过程中，速度大小发生变化，故衣服不是做的匀速圆周运动，故B、D错误；衣服上的水做离心运动，故A正确，C错误。
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，选项A错误；摩托车正常转弯时可看作是做匀速圆周运动，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，选项B正确；摩托车将沿曲线做离心运动，选项C、D错误。