物理必修ⅱ人教新課標生活中的圓周運動課件

1、1離心現(xiàn)象及其應用1離心現(xiàn)象：合外力向心力圓心(1)定義：做圓周運動的物體，在所受_突然消失或不足以提供圓周運動所需_的情況下，就會做逐漸遠離_的運動，這種運動現(xiàn)象就叫做離心現(xiàn)象(2)本質：離心現(xiàn)象是物體_的表現(xiàn)慣性22離心運動：不足以向心力遠離勻速直線(1)物體做離心運動的條件：做圓周運動的物體所受的合外力消失或_提供圓周運動所需的向心力(2)做離心運動的物體，其運動軌跡有兩種可能：一種是由于合外力不足以提供物體做圓周運動所需的_，物體的運動軌跡是逐漸_圓心的漸開線；另一種是合外力突然消失，物體由于慣性而沿合外力消失瞬間的速度方向做_運動，其運動軌跡是直線33離心現(xiàn)象的應用和防止：離心機械有

2、害(1) 應用：在實際生活中，利用離心現(xiàn)象工作的機械叫_，如離心分離器、洗衣機的脫水筒等(2)離心現(xiàn)象有時也是_的，應設法防止，如：汽車在轉彎( 尤其在下雨天) 時容易沖出車道而發(fā)生事故，因此在轉彎處安裝限速的警示牌高速轉動的砂輪或飛輪容易飛出而傷人，因此在砂輪的外側加一個保護罩44物體做離心運動時，運動軌跡()CA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)在下列情況中，原來做圓周運動的物體將產生離心現(xiàn)象的有()ACA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5知識點 1 離心現(xiàn)象在北京時間

3、8 月 11 日凌晨結束的 2012 年倫敦奧運會女子鏈球決賽中，中國選手張文秀以 76 米 34 的成績獲得銅牌張文秀連續(xù)兩屆奧運會獲得銅牌，成為中國第一位連續(xù)兩屆奧運會獲得獎牌的田徑運動員如圖 231 所示為鏈球運動員張文秀投擲鏈球時的情景6討論：圓周離心(1)運動員未松手前鏈球做_運動(2)運動員松手后鏈球做_運動圖 23171離心現(xiàn)象：做圓周運動的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就會做逐漸遠離圓心的運動，這種現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)象2離心運動的實質物體慣性的表現(xiàn)：做勻速圓周運動的物體，只是由于向心力作用，使它不能沿切線方向飛出，而被限制著沿圓周運動如果提供向

4、心力的合外力突然消失，物體由于本身的慣性，將沿著切線方向運動，這也是牛頓第一定律的必然結果如果提供向心力的合外力減8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動此時，物體逐漸遠離圓心，但“遠離”不能理解為“背離”，做離心運動的物體并非沿半徑方向飛出，而是運動半徑越來越大3離心運動的受力特點：物體做離心運動并不是受到 “離心力”的作用(“離心力”是錯誤的說法，實際上并不存在)，而是提供的向心力太小或突然消失的緣故94理解離心運動的條件：(1)向心力的作用效果是改變物體的運動方向，如果向心力突然消失，則物體的速度方向不再變化，由于慣性，物體將沿切線方向飛出，而不是沿半徑方向飛出(2

5、)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，因此物體會偏離原來的圓周而做離心運動，其軌跡為圓周和切線間的某一條曲線5離心運動軌跡的理解：判斷物體是做圓周運動、離心運動還是向心運動，要看外界提供的向心力與物體做圓周運動所需的向心力的關系(如圖232 所示)10(1)當 Fm2r 時，物體做勻速圓周運動(2)當 F0 時，物體沿切線方向飛出(3)當 Fm2r 時，物體逐漸遠離圓心(4)當 Fm2r 時，物體逐漸靠近圓心圖 23211【例 1】(雙選)一個粗糙的水平轉臺以角速度勻速轉動，轉臺上有一質量為 m 的物塊恰能隨轉臺一起轉動而做勻速圓周運動，則下列說法正確的是()A若增大

6、角速度，物塊將沿切線方向飛出B若增大角速度，物塊將沿曲線逐漸遠離圓心C若減小角速度，物塊將沿曲線逐漸靠近圓心D若減小角速度，物塊仍做勻速圓周運動12解析：物體恰能隨轉臺一起轉動，說明此時充當向心力的摩擦力恰好能夠保證物體做勻速圓周運動如果增大角速度，則需要的向心力增大，而摩擦力不能再增大了，因此，物體就會逐漸遠離圓心，B 正確；若減小角速度，則需要的向心力減小，而摩擦力也相應減小，因此，物體仍做勻速圓周運動，D正確答案：BD13【觸類旁通】1下列關于離心現(xiàn)象的說法正確的是()A當物體所受的離心力大于向心力時產生離心現(xiàn)象B做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切外力都消失時，它將做背離圓心的圓周運動

7、C做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切外力都消失時，它將沿切線方向做直線運動D做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切外力都消失時，它將沿切線方向做曲線運動14解析：當 Fm2r 時，物體逐漸遠離圓心，產生離心現(xiàn)象，離心力不存在，故 A 錯；當外力 F0 時，物體沿切線方向飛出，做直線運動，故 C 對，B、D 錯答案：C15知識點 2 離心現(xiàn)象的應用與防止任何事物都有兩面性，離心運動也不例外，也存在利與弊，我們應該如何看待離心運動？圖 23316探究 1：圖 233 甲為洗衣機的脫水桶，當脫水桶轉得比較慢時，水滴與衣服的附著力 F 足以提供所需的向心力，使水滴做圓周運動；當脫水桶轉得比較快時，附著

8、力 F 不足以提供所需的向心力，于是水滴做離心運動，穿過脫水桶孔，飛到桶外洗衣機的脫水是_離心運動探究 2：圖乙中的砂輪防護罩，其功能是在不影響加工作業(yè)的情況下，將工作人員與運動砂輪隔離，并當砂輪受到破壞時，有效地罩住砂輪碎片，保障人員安全砂輪防護罩是_離心運動的危害應用防止171離心現(xiàn)象的應用：利用離心運動制成離心機械，如離心分離器、洗衣機的脫水筒等2離心現(xiàn)象的防止：在汽車和火車轉彎處，為防止離心運動造成的危害，一是限定汽車和火車轉彎時的速度不能太大；二是把路面筑成外高內低的斜坡以提供向心力在水平公路上行駛的汽車，轉彎時所需的向心力是由車輪與路面間的靜摩擦力提供的，如果轉彎時速度過大，所需向

9、心力大于最大靜摩擦力，汽車將做離心運動而造成交通事故，因此，在公路彎道處，車輛行駛不允許超過規(guī)定的速度18【例 2】(雙選)洗衣機的脫水桶在轉動時有一衣物附著在桶壁上，此時()A衣物受到重力、桶壁的彈力和摩擦力B衣物隨桶壁做圓周運動的向心力是摩擦力C桶壁的彈力隨桶的轉速的增大而增大D桶壁對衣物的摩擦力隨轉速的增大而增大解析：衣物受到重力、桶壁的彈力和摩擦力，A 正確衣物在彈力充當?shù)南蛐牧ψ饔孟伦鰣A周運動，B 錯誤轉速增大，向心力增大，即彈力增大，C 正確摩擦力與重力是一對平衡力，D 錯誤答案：AC19【觸類旁通】2(雙選)為了防止汽車在水平路面上轉彎時出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象，可以()A增大汽車轉彎

10、時的速度B減小汽車轉彎時的速度C增大汽車與路面間的摩擦D減小汽車與路面間的摩擦20解析：汽車在水平路面上轉彎時出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象是一車在水平路面上轉彎時出現(xiàn)“打滑”，就要減小汽車轉彎時的速度或增大汽車與路面間的摩擦力，使C 對，A、D 錯答案：BC211離心運動的實質：(1)離心運動的實質是物體慣性的表現(xiàn)(2)離心運動是物體逐漸遠離圓心的一種運動現(xiàn)象2離心運動的特點：(1)做圓周運動的物體，當合外力消失時，它就以這一時刻的線速度沿切線方向飛出(2)離心運動是半徑越來越大的運動或沿切線方向飛出的運動，而不是沿半徑方向飛出的運動(3)做離心運動的物體不是受到所謂的“離心力”作用，也不存在“離心力”這種作用22【例 3】下列關于離心現(xiàn)象的說法中，正確的是()A當物體所受到的合外力大于向心力時，產生離心現(xiàn)象B做圓周運動的物體，當它所受到的一切外力突然消失后，物體才做離心運動C離心運動就是物體背離圓心方向的運動D離心現(xiàn)象是物體慣性的表現(xiàn)解析：當物體實際向心力消失或小于所需向心力時，物體做遠離原圓周軌道的運動答案：D23【觸類旁通】3關于離心運動