2022年2022年离心现象及其应用导学案 .pdf

廉江市实验学校高一学部物理（学科）导学案执笔：检查：审核：学案编号： 20203 班级：姓名：学习时间：课题： 2.3离心现象及其应用目标：1、知道什么是离心现象。2、知道物体做离心运动的条件。3、结合实例了解离心运动的防止和应用重点：1理解线速度、 角速度和周期2线速度、角速度、周期之间的关系课前预习一、离心现象1离心现象：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就会做逐渐_ 圆心的运动，这种现象称为离心现象2 物体做离心运动的条件：当物体所受合外力突然消失或合外力不足以提供向心力时，物体做离心运动3在实际中，利用离心现象工作的机械叫做_，如离心干燥(脱水 )器、洗衣机的脱水筒等二、离心现象的应用与防止1洗衣机中的衣服跟随脱水桶在旋转，当转速较快时，衣服里的水利用_将水抛甩出脱水桶2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 _而造成交通事故3在汽车和火车转弯处，为防止离心运动造成的危害，一是限定汽车和火车的转弯速度不能太 _；二是把路面筑成外高内低的斜坡以增大_【课堂讲练】一、离心运动的理解例 1 关于离心运动，下列说法中正确的是() A物体突然受到离心力的作用，将做离心运动B做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力突然变大时将做离心运动C做匀速圆周运动的物体，只要提供向心力的合外力的数值发生变化，就将做离心运动D做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力突然消失或变小时将做离心运动解析：物体做什么运动取决于物体所受合外力与物体所需向心力的关系，只有当提供的向心力小于所需要的向心力时，物体做离心运动，所以做离心运动的物体并没有受到所谓的离心力的作用，离心力没有施力物体，所以离心力不存在由以上分析可知D 正确答案： D 思维总结：(1)物体做离心运动时易错误地认为物体受到了离心力的作用，其原因是误认为有向心力必有离心力，当物体受到所谓的“离心力”时，便做离心运动，对于该问题要清楚力和运动的关系，如，向心力突然消失时，物体将沿切线飞出，即保持匀速直线运动，这正是物体惯性的表现所以离心运动的本质原因是物体的惯性，条件是向心力突然消失或不足以提供物体所需的向心力(2)易产生的另一个错误是误认为做离心运动的物体的运动轨道一定是直线，其原因是误认为物体做离心运动的“离心”指的是沿半径向外，只有做沿半径向外的直线运动才是“离心”运动出现这一错误的原因还是没有从离心运动的本质惯性的角度认识这一教 师 “ 复备 ” 栏或学生笔记栏名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 运动变式训练1一个做匀速圆周运动的物体，当实际提供的向心力小于其所需要的向心力m2r 时，则() A将沿切线方向飞出做匀速直线运动B将做靠近圆心的曲线运动C将做远离圆心的曲线运动D将做平抛运动二、离心现象的应用与防止例 2 如图所示， A、B 两个物体放在水平的旋转圆台上，动摩擦力因数均为，A 的质量为2m，B 的质量为m，A、B距转轴的距离分别为R 和 2R，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆台旋转并且转速增大时，哪个物体先开始滑动？求 A、B 将要滑动时圆台的角速度A 和B 分别为多少？解析： 物体随圆台做圆周运动，由静摩擦力提供向心力，则mg m 2r，其最大角速度 gr，由于 rArB，故最大角速度A maxB max，所以 B 先滑动由前面分析：物体将要滑动时，物体的角速度已达到最大值，则AgR，Bg2R. 答案： B 先滑动gRg2R变式训练2下列说法中错误的是() 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例 3(双选 )洗衣机的甩干桶在转动时有一衣物附着在桶壁上，此时( ) A衣服受到重力、桶壁的弹力和摩擦力B衣服随桶壁做圆周运动的向心力是摩擦力C桶壁的弹力随桶的转速的增大而增大D桶壁对衣物的摩擦力随转速的增大而增大解析：衣服受到重力、桶壁的弹力和摩擦力，选项A 正确衣服在弹力充当的向心力作用下做圆周运动，B 错误转速增大，向心力增大，即弹力增大，C 正确摩擦力与重力是一对平衡力，因此D 错误答案： AC 【课堂练习 】名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 1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，物体的运动情况是 () 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2(双选 )做离心运动的物体，它的速度变化情况是() A速度的大小不变，方向改变B速度的大小改变，方向不变C速度的大小和方向可能都改变D速度的大小和方向可能都不变3 (双选 )为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”现象，可以.() 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D减小汽车与路面间的摩擦4(双选 )洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时() A衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力B衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力C筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大D筒壁对衣物的摩擦力随转速的增大而增大5下列哪些现象是为了利用物体产生离心运动() A汽车转弯时要限制速度B转速很大的砂轮半径做得不能太大C在修建铁路时，转弯处内轨要低于外轨D工作的洗衣机脱水桶转速很大【课堂评价与反思】注：导学案的执笔由主备人签字，检查人由备课组长签字，审核签字由学部分管教学的副主任负责，每次印刷完成后第一时间交两份到学部办存档。课后作业1 (双选 )一个粗糙的水平转台以角速度匀速转动，转台上有一质量为m 的物块恰能随转台一起转动而做名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 匀速圆周运动，则下列说法正确的是( ) A若增大角速度，物块将沿切线方向飞出B若增大角速度，物块将沿曲线逐渐远离圆心C若减小角速度，物块将沿曲线逐渐靠近圆心D若减小角速度，物块仍做匀速圆周运动2 物体做离心运动时，运动轨迹的形状为() A一定是直线B一定是曲线C可能是直线也可能是曲线D可能是一个圆3下列关于匀速圆周运动的说法中正确的是() A因为向心加速度的大小不变，故是匀变速运动B由于向心加速度的方向变化，故是变加速运动C用线系着的物体在光滑水平面上做匀速圆周运动，线断后，物体受到“离心力”作用而背离圆心运动D向心力和离心力一定是一对作用力和反作用力4在匀速转动的小型风扇扇叶上趴着一个相对扇叶静止的小虫，则小虫相对扇叶的运动趋势是() A沿切线方向B沿半径指向圆心C沿半径背离圆心D无相对运动趋势5.如图所示，一质量为m 的物块，在细线的拉力作用下，沿较大的光滑平面做匀速圆周运动，当细线突然断裂时() A将沿切线方向做匀速直线飞出B将做靠近圆心的曲线运动C将做远离圆心的曲线运动D沿断裂时细线的方向向外匀速飞出6(双选 )假定雨伞面完全水平，旋转时，其上一部分水滴甩出来，下面关于伞面上雨滴的受力和运动情况的说法中正确的是() A越靠近转动轴的雨滴的向心加速度越小B雨滴离开雨伞时是沿半径方向离心而去的C雨滴离开雨伞后对地的运动为平抛运动D雨伞转得越快，雨滴落地的时间就越长课堂练习答案课堂练习答案1 C课堂练习答案2 CD 课堂练习答案3 BC 课堂练习答案4 AC 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 课堂练习答案5 D 课后作业答案1 解析：物体恰能随转台一起转动，说明此时充当向心力的摩擦力恰好能够保证物体做圆周运动如果增大角速度 ，则需要的向心力要增大，而摩擦力不能再增大了，因此，物体就会逐渐远离圆心，B 答案正确；若减小角速度，则需要的向心力减小，而摩擦力也可以减小，因此，物体仍做匀速圆周运动，D 答案正确答案： BD 2 解析：离心运动是指合力突然变为零或合力不足以提供向心力时物体逐渐远离圆心的运动，若合力突然变为零，物体沿切线方向做直线运动，若合力比向心力小，物体做曲线运动，但逐渐远离圆心，故A、B、D错， C 对答案： C 3 解析：匀速圆周运动是加速度大小不变方向时刻改变的运动，故A 错误， B 正确；向心力是物体做匀速圆周运动时受到的合力， “离心力”根本不存在，故C、D 错误，选B. 答案： B 4 解析：可由静摩擦力的方向判断运动趋势的方向，小虫受到静摩擦力做向心力，指向圆心，故小虫相对扇叶的运动趋势是沿半径背离圆心故C 正确答案： C 5 解析：据题意，细线断裂后，物块所受合力为零，将沿速度的方向做匀速直线运动，故A 正确， B、C、D错误答案： A 6 解析：由公式a2r 知 A 正确；水滴甩出后沿切线方向飞出，做平抛运动，故B 错误， C 正确；由t知水滴落地所用的时间一样，故D 错误答案： AC 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -