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1、高中物理离心运动本讲稿第一页,共十二页F F小球在细线拉力牵引小球在细线拉力牵引下在足够大的光滑水下在足够大的光滑水平面内运动平面内运动【思考讨论思考讨论】1 1、当做匀速圆周运动时,什么力提供向心力?、当做匀速圆周运动时,什么力提供向心力?F=FF=F向向2 2、如果拉力增大些,小球还能在原来轨道上做圆周运动吗?、如果拉力增大些,小球还能在原来轨道上做圆周运动吗?离圆心近些还是远些?离圆心近些还是远些?3 3、如果拉力减小些,小球还能在原来轨道上做圆周运动吗、如果拉力减小些,小球还能在原来轨道上做圆周运动吗?离圆心近些还是远些?离圆心近些还是远些?4 4、如果拉力突然撤除,小球将怎样运动?为
2、什么?、如果拉力突然撤除,小球将怎样运动?为什么?本讲稿第二页,共十二页 做匀速圆周运动的物体,做匀速圆周运动的物体,在所受合力突然消失,或在所受合力突然消失,或者不足以提供圆周运动所者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下需的向心力的情况下,就,就做逐渐远离圆心的运动,这做逐渐远离圆心的运动,这种运动叫做离心运动。种运动叫做离心运动。1 1、定义:、定义:离心运动离心运动一、离心运动一、离心运动本讲稿第三页,共十二页 3 3、离心现象的本质、离心现象的本质物体惯性的表现物体惯性的表现2 2、物体作离心运动的条件:、物体作离心运动的条件:当产生向心力的合外力突然消失,当产生向心力的合外力突然消
3、失,物体便沿所在位置的切线方物体便沿所在位置的切线方向飞出向飞出当产生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,当产生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,远离圆心而去物体将沿切线和圆周之间的一条曲线运动,远离圆心而去本讲稿第四页,共十二页离心运动离心运动本讲稿第五页,共十二页二、离心运动的应用与防止二、离心运动的应用与防止1 1、应用举例、应用举例 当网笼转得比较慢时,当网笼转得比较慢时,水滴跟物体的附着力水滴跟物体的附着力F F,足,足以提供所需的向心力以提供所需的向心力F F,使,使水滴做圆周运动。当网笼转水滴做圆周运动。
4、当网笼转得比较快时,附着力得比较快时,附着力 F F不足不足以提供所需的向心力以提供所需的向心力 F F,于,于是水滴做离心运动,穿过是水滴做离心运动,穿过网孔,飞到网笼外面。网孔,飞到网笼外面。本讲稿第六页,共十二页我们小时候大都喜欢我们小时候大都喜欢吃吃棉花糖棉花糖,当时可,当时可能非常奇怪:为什能非常奇怪:为什么一颗一颗的白砂么一颗一颗的白砂糖,经过机器一转,糖,经过机器一转,就变成又松又软的就变成又松又软的“棉花棉花”不断向外不断向外“飞出飞出”?本讲稿第七页,共十二页制作制作“棉花糖棉花糖”的原理:的原理:内筒与洗衣机的脱水筒相内筒与洗衣机的脱水筒相似,里面加入白砂糖,加热似,里面加
5、入白砂糖,加热使糖熔化成糖汁。内筒高速使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转,黏稠的糖汁就做离心旋转,黏稠的糖汁就做离心运动,从内筒壁的小孔飞散运动,从内筒壁的小孔飞散出去,成为丝状到达温度较出去,成为丝状到达温度较低的外筒,并迅速冷却凝固,低的外筒,并迅速冷却凝固,变得纤细雪白,像一团团棉变得纤细雪白,像一团团棉花。花。本讲稿第八页,共十二页用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内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,缩当离心机转得比较慢时,缩口的阻力口的阻力 F F 足以提供所需的向足以提供所需的向心力,缩口上方的水银柱做圆心力,缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快周运动
6、。当离心机转得相当快时,阻力时,阻力 F F 不足以提供所需的不足以提供所需的向心力,水银柱做离心运动而向心力,水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。进入玻璃泡内。要使原来作圆周运动的物体作离心运动,该怎么办?要使原来作圆周运动的物体作离心运动,该怎么办?问题一:?问题一:(2 2)提高转速,使所需向心力增大到大于物体所受合外力。)提高转速,使所需向心力增大到大于物体所受合外力。(1 1)减小合外力或使其消失)减小合外力或使其消失本讲稿第九页,共十二页2 2、防止举例、防止举例fm 在水平公路上行驶的汽车,转弯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时所需的向心力是由车轮与路面的静
7、摩擦力提供的。如果转弯时速度静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大,所需向心力过大,所需向心力F F大于最大静摩擦大于最大静摩擦力力f fmaxmax,汽车将做离心运动而造成交,汽车将做离心运动而造成交通事故。通事故。?问题二:?问题二:要防止离心现象发生,该怎么办?要防止离心现象发生,该怎么办?(2 2)减小物体运动的速度,使物体作圆周运动时所需的向心力)减小物体运动的速度,使物体作圆周运动时所需的向心力减小减小(1 1)增大合力,使其达到物体作圆周运动时所需的向心力)增大合力,使其达到物体作圆周运动时所需的向心力本讲稿第十页,共十二页过荷过荷飞机攀高或翻飞旋转时,飞行员处飞机攀高或翻飞旋转时,
8、飞行员处于超重状态于超重状态,即飞行员对座位的即飞行员对座位的压力大于他所受的重力压力大于他所受的重力,这种现这种现象也叫过荷。过荷会造成飞行员大象也叫过荷。过荷会造成飞行员大脑缺血脑缺血,四肢沉重四肢沉重.过荷过大时过荷过大时,飞行飞行员还会暂时失明员还会暂时失明,甚至晕厥甚至晕厥.飞行飞行员可以通过加强训练来提高自员可以通过加强训练来提高自己的抗荷能力己的抗荷能力.如图所示是训练如图所示是训练飞行员用的一种离心试验器飞行员用的一种离心试验器.当当试验器转动时试验器转动时,被训练人员根据被训练人员根据测试要求测试要求,在试验舱内可取坐、卧在试验舱内可取坐、卧等不同姿势等不同姿势,以测试离心作
9、用对飞以测试离心作用对飞行员产生的影响行员产生的影响本讲稿第十一页,共十二页2 2、下列说法中、下列说法中错误错误的有(的有()A A、提高洗衣机脱水筒的转速,可以使衣服甩得更干、提高洗衣机脱水筒的转速,可以使衣服甩得更干B B、转动带有雨水的雨伞,水滴将沿圆周半径方向离开圆心、转动带有雨水的雨伞,水滴将沿圆周半径方向离开圆心C 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、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的最大转速D D、汽车左转弯时乘客会向右倾倒、汽车左转弯时乘客会向右倾倒1 1一个原来做匀速圆周运动的物体,当转速增大后一个原来做匀速圆周运动的物体,当转速增大后()A A将沿切线方向做匀速直线运动飞出将沿切线方向做匀速直线运动飞出B B将做靠近圆心的曲线运动将做靠近圆心的曲线运动C C将做远离圆心的曲线运动将做远离圆心的曲线运动D D将做平抛运动将做平抛运动【巩固练习巩固练习】本讲稿第十二页,共十二页
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