【优质课件】粤教版高中物理配套2.3离心现象及其应用粤教版高中物理必修2优秀课件.ppt

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2020春物理必修2(粤教版)课件：第二章第三节离心现象及其应用

答案：C
拓展二离心现象的应用与防止我们小时候大都喜欢吃棉花糖，而且当时一定非常奇怪：为什么一颗一颗的白砂糖，经过机器一转，就变成又松又软的“棉花”不断向外“飞出”呢？
提示：棉花糖机器应用了离心运动的原理．
1．应用．离心干燥器、洗衣机的脱水筒、离心分离器等．例如：洗衣机脱水筒在甩干时，正是利用了水滴的离心运动．脱水筒转得比较慢时，水滴跟物体的附着力 F 足以提供所需的向心力，使水滴做圆周运动．当脱水筒转得比较快时，附着力 F 不足以提供所需的向心力，于是水滴做离心运动，穿过筒上的小孔，飞到孔外．
A．发生侧滑是因为运动员受到离心力的作用 B．为了避免转弯时发生侧滑，运动员应加速离开弯道
C．发生侧滑是因为运动员受到的合力小于所需的向心力
D．运动员转弯所需的向心力由地面对车轮的支持力与重力的合力提供
解析：发生侧滑原因是运动员的速度过大，所需要的向心力过大，运动员受到的合力小于所需要的向心力，为了避免转弯时发生侧滑，运动员应减速离开弯道，故 C 正确，A、B 错误；运动员转弯所需的向心力由赛道对车轮的静摩擦力提供，故 D 错误．
2．防止．转弯限速、砂轮加防护罩等．例如：汽车转弯时要防止离心运动的发生．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间的静摩擦力提供．如果转弯时速度过大，所需向心力 F 向大于最大静摩擦力 Ffmax，汽车将做离心运动而易造成交通事故．因此，在公路弯道处车辆行驶不允许超过规定的速度．
(2)若将场地建成外高内低的圆形，且倾角为 30°，赛车的速度多大时，车手感觉不到自己有相对车的侧向的运动趋势？
解析：(1)赛车在场地上做圆周运动的向心力由静摩擦力提供．赛车做圆周运动所需的向心力为 F＝mvr2＝400 N<600 N，所以赛车在运动过程中不会发生侧滑．

高中物理2.3离心现象及其应用名师公开课市级获奖课件(粤教版必修2)

学习·探究区
学案3
二、汽车过桥问题 [问题设计]
本学案栏目开关
1．质量为 m 的汽车在拱形桥上以速度 v 行驶，若桥面的圆弧半径为 r，试画出受力分析图，分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力．通过分析，重力与桥对汽车的支持力谁大？
学习·探究区
学案3
答案如图所示，在最高点，对汽车进行受力分
学习·探究区
学案3
一、离心运动 [问题设计]
本学案栏目开关
绳拉球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，角速度大小为 ω，质量为 m.此时球所受合外力 F 合＝mω2r，试分析在以下状态下，球的运动情况． (1)当绳子突然断裂时． (2)当绳子提供的向心力小于 mω2r 时．
答案 (1)绳子断裂，绳子的拉力为零，小球沿切线方向飞出．
学案3
学案 3
本学案栏目开关
离心现象及其应用
[学习目标定位] 1.知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件. 2.知道离心运动的应用与防止.3.会分析汽车过桥问题和竖直面上杆、绳作用下的圆周运动问题．
知识·储备区
学案3
本学案 1．做匀速圆周运动的物体所需向心力是由物体所受合外力提供栏 2 v 目 2π 2 2 mr 的，其表达式为 F＝ma＝＝ mrω ＝mr( T ) ＝mr(2πf)2. 开关
学习·探究区
学案3
例2
如图 2 所示，质量 m＝2.0×104 kg 的汽车
以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，
本学案栏目开关
两桥面的圆弧半径均为 20 m．如果桥面承受的压力不得超过 3.0×105 N，则： (1)汽车允许的最大速度是多少？ (2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？ (g 取 10 m/s2)

高中物理必修二教案-2.3离心现象及其应用1-粤教版

《离心现象及其应用》教学设计一、教材内容分析教材首先分析了离心现象发生的条件和离心运动的定义，接着从生产、生活的实际问题中说明离心运动的应用和危害，充分体现了学以致用的思想，对培养学生的好奇心、实验探究能力和服务社会的意识有一定的作用。

课程标准对本节课的要求是通过实验探究，让学生了解出现离心现象的原因。

教材给出离心现象的概念后，介绍了日常生活中常见的离心现象以及离心机械利用离心现象的工作原理。

可见教材在本节设计上重视物理知识在生活中的应用。

由于向心力这一概念较为抽象，会导致学生在理解离心现象本质上出现误区。

在本节课的教学过程中，通过适当利用多媒体课件，来观察离心现象，这样更有助于学生对这一概念的理解和应用。

二、学生情况分析1.学生的兴趣：具有强烈的好奇心。

2.学生的知识基础：已经学过圆周运动与向心力的知识。

3.学生的认识特点：对生活中的离心现象有所接触，但并不知道此现象产生的原因与规律。

三、教学目标（一）知识与技能1、知道什么是离心现象，明确物体做离心运动的条件。

2、能结合课本提出的问题具体分析，了解离心运动的应用和防止。

3、培养分析说理的能力，提高科学表述的能力。

（二）过程与方法1、教师通过实验演示，帮助学生分析离心运动产生的原因，激发学生用学过的向心力知识寻找本质规律。

2、学生通过对实验现象的分析，总结出研究问题的方法，从而提高分析应用能力。

（三）情感态度与价值观1．通过巧妙的实验设计和分析，体会物理中提出问题、分析问题、设计实验、解决问题这一科学的探究过程，感受学习物理的乐趣。

2．通过对实验现象的分析讨论，培养学生用实事求是的科学态度去认识事物本来面目，不被表面现象所迷惑的科学观。

四、教学重点及难点（一）教学重点理解离心运动的条件、知道离心运动的应用和防止．（二）教学难点结合具体事例分析离心运动，融会贯通。

“离心力”的理解。

五、教学策略选择与设计思路本课以探究式教学模式为主，结合问题法、演示法、启发法、归纳法等教学方法。

物理粤教版必修2教案：2.3《离心现象及其应用》高品质版

离心现象及其应用一、教课目的知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件。

能联合课本所剖析的实质问题，知道离心运动的应用和防备。

二、教课要点物体做离心运动所知足的条件。

三、教课难点对离心运动的理解及其实例的剖析四、教课过程做匀速圆周运动的物体，它所受的协力恰供给了它所需要的向心力，假如供给它的外力消逝或不足，则因为物体自己的惯性，物体将沿圆周的切线方向飞出或逐渐远离圆心，出现了物体远离圆心的运动。

（一）离心运动离心运动：做匀速圆周运动的物体，在所受的协力忽然消逝或许不足以供给圆周运动所需要的向心力的状况下，物体所做的逐渐远离圆心的运动叫做离心运动。

离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象。

⑵离心现象的实质是物体惯性的表现⑶离心的条件：做匀速圆周运动的物体合外力消逝或不足以供给所需的向心力。

【演示】在离心计的水平转台上放一个物体，当转台的转速较小时，物体随转台一同做圆周运动，跟着转台转速增添，当转速增添到某一值时，物体所受的最大静摩擦力已不足以供给所需的向心力，物块做离心运动。

对离心运动的进一步理解⑴做圆周运动的质点，当合外力消逝时，它就以这一时辰的线速度沿切线方向飞去。

⑵做离心运动的质点是做半径愈来愈大的运动或沿切线方向飞出的运动，它不是沿半径方向飞出。

⑶做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作用，因为没有任何物体供给这类力（不管是以是什么方式命名的力，只假如真切存在的，必定有施力物体）。

⑷离心运动的运动学特点是逐渐远离圆心运动，动力学特点是合外力消逝或不足以供给所需要的向心力。

（二）离心运动的应用和防备离心运动的应用实例离心干燥器⑵洗衣机的脱水筒⑶用离心计把体温计的水银柱甩回玻璃泡内离心运动的防备实例汽车拐弯时的限速⑵高速旋转的飞轮、砂轮的限速【例1】汽车沿半径为R的圆跑道匀速行驶，设跑道的路面是水平的，路面作用于车的最大静摩擦力是车重的0.10倍，要使汽车不至于冲出圆跑道，车速最大不可以超出多少？【分析】假如不考虑汽车行驶时所受的阻力，那么汽车在圆跑道匀速行驶时，轮胎所受的静摩擦力F（方向指向圆心）供给向心力。

2.4+离心现象及其应用+教学设计-2024-2025学年高一下学期物理粤教版(2019)必修第二册

课程基本信息学科物理年级高一学期春季课题离心现象及其应用教科书书名：高中物理必修第二册教材出版社：广东教育出版社教学目标教学目标：1、物理观念：（1）知道离心现象的产生条件及其本质；（2）了解离心现象的应用和及其危害的防止。

2、科学思维：根据实例，归纳离心运动的原理，利用该原理解决问题3、科学探究：通过学习，掌握离心现象的分析方法4、科学态度与责任：（1）培养学生动手能力以及树立环保意识；（2）树立对生活问题进行理性分析的意识。

教学内容教学重点：探究离心现象的产生条件。

教学难点：1.结合具体事例分析离心运动教学过程【教学过程】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【创设情境，引入课题】视频引入：1、打钢花视频随着两团钢花不停转动，越转越快，美丽的钢花造型惊艳呈现。

【观察实验，总结特点】1、旋转画纸第一步：缓慢转动旋转画纸，在上面喷射颜料水，颜料水做圆周运动。

第二步：快速转动画纸时，颜料水绘出了射线、曲线状的图案。

播放视频提问：美丽的钢花造型是如何产生的？缓慢和快速的转动画纸，分别在旋转画纸上作画。

1、提问：快速转动画纸，颜料水又会做什么运动呢？好奇思考观察期待疑惑好奇思考引发思维冲突，从而提出本节课要解决的问题，激发学的求知欲。

体现了新课标理念：从生活走向物理。

引导学生细心观察实验现象，观察颜料水在画纸缓慢转动和快速转动的情况下，其状态的变化。

培养学生的问题意识。

2、会发光的自行车钢圈第一步：缓慢转动自行车钢圈，发光球只是在做圆周运动。

第二步：快速转动钢圈，发光球都从钢圈中心跑到四周并且闪闪发光。

第三步：观看发光球慢动作视频。

缓慢和快速的转动自行车钢圈提问：当老师快速转动钢圈时，发光球又会做什么运动呢？积极参与认真观察思考回答引导学生观察实验现象，培养学生的观察能力。

并鼓励引导学生参与到课堂中。

通过教师的引导，使学生在观察的过程中思维得到启发。

以上现象都是离心现象，引导学生总结实验现象的共同特点，得出离心现象的特点：原本靠近圆心的物体逐渐远离了心。

新粤教版中学物理必修二：2-3《离心现象及其应用》课件(共15张PPT)

？问题二：
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
巩固练习：
1、下列说法正确的是 (
B
)
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
o
F
2、洗衣机的脱水筒
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。
4、制作“棉花”糖的原理：
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，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。
B、a、c
C、b、d B
D、b、c
3、下列说法中错误的有：（
）
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
例题4.物体做离心运动时，运动轨迹是（C ） 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．可能是圆。
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
当网笼转得比较慢时，解释：水滴跟物体的附着力F 足以提供所需的向心力F 使水滴做圆周运动。当网笼转得比较快时，附着力 F 不足以提供所需的向心力 F，于是水滴做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面。

粤教版高中物理必修二--第二章 2.3 离心现象及其应用--课件

3．(多选)做离心运动的物体，其速度变化情况是
()
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解析：当物体所受合外力突然消失时，物体将沿所在位置
的切线方向做匀速直线运动，速度的大小、方向都不改变，
D 正确。当合力不足以提供所需向心力时，物体做一般曲
4．下列说法中错误的是( 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
D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹 Pc 做离心运动
解析：小球做匀速圆周运动时，有 F＝F 向。当拉力消失后小球所受合力为零，故将沿切线 Pa 飞出，A 对；若拉力突然变小，拉力不足以提供所需向心力，球将沿曲线 Pb 做离心运动，B、D 错；若拉力突然变大，拉力大于所需向心力，球将沿 Pc 做靠近圆心的运动，即近心运动，C 错。
C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失
时，它将沿切线做直线运动
D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失
时，它将做曲线运动
解析：离心运动是在合外力小于向心力的情况下产生的，离心力根本就是不存在的，故 A 错误。当做匀速圆周运动的物体所受的一切力都突然消失时，根据惯性，物体将沿切线方向做直线运动，故 C 正确，B、D 错误。
第三节
离心现象及其应用
一、离心现象 1．概念做圆周运动的物体，逐渐远离圆心的运动叫做离心现象。 2．产生条件
做圆周运动的物体，所受合力突然消失或不足以提供圆
周运动所需的向心力。
合外力与向心力的供求关系
当F合=F向时

【优质课件】粤教版高中物理配套2.3离心现象及其应用粤教版必修2优秀课件.ppt

(1)做离心运动的物体并非受到离心力的作用，而是合外力不足以提供向心力的结果. (2)离心运动不是沿半径方向向外远离圆心的运动.
【典例1】(2011·许昌高一检测)下列关于离心现象的说法中，正确的是( ) A.当物体所受到的离心力大于向心力时产生离心现象 B.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做背离圆心的圆周运动 C.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将沿切线飞出 D.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动
【正确解答】选D.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.
【易错分析】本题易错选项及错误原因具体分析如下：
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
一、对离心运动的理解
1.离心运动的实质离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象，它的本质是物体惯性的表现.做圆周运动的物体，总是有沿着圆周切线飞出去的趋向，之所以没有飞出去，是因为受到向心力作用的缘故.
2.合外力与向心力的关系(如图)
(1)若F合=mrω 2或F合=
m
v2 r
【解题指导】解答本题应把握以下两点：
【标准解答】选C.做圆周运动的物体产生离心现象的原因是F合<mω2r，或者F合突然消失，而非物体所受到的离心力大于向心力，故A错误；当F合突然消失时，物体由于惯性沿切线飞出，做匀速直线运动，故C正确，B、D错误.

2018年高中物理粤教版必修2课件：第二章第三节离心现象及其应用

答案：C
拓展二离心现象的应用与防止请结合如图所示的情境思考：
(1)汽车在转弯时为什么要限速？ (2)要防止离心现象的发生可采取哪些办法？
提示：(1)车速过大时，容易发生离心现象． (2)如限速，增大静摩擦力等．
1．应用．离心干燥器、洗衣机的脱水筒、离心分离器等．例如：洗衣机脱水筒在甩干时，正是利用了水滴的离心运动．脱水筒转得比较慢时，水滴跟物体的附着力 F 足以提供所需的向心力，使水滴做圆周运动．当脱水筒转得比较快时，附着力 F 不足以提供所需的向心力，于是水滴做离心运动，穿过筒上的小孔，飞到孔外．
当离心机快速旋转，缩口处对水银柱的阻力不足以提供向心力时，水银柱做离心运动进入玻璃泡内
【典例 2】某游乐场里的赛车场地为圆形，半径为
100 m，一赛车和车手的总质量为 100 kg，轮胎与地面间的最大静摩擦力为 600 N(g 取 10 m/s2)．
(1)若赛车的速度达到 72 km/h，这辆车在运动过程中会不会发生侧滑？
答案：A
2．在匀速转动的小型风扇扇叶上有一个相对扇叶静
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．无相对运动趋势解析：可由静摩擦力的方向判断运动趋势的方向，小
虫受到的静摩擦力提供向心力，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．
2．防止．转弯限速、砂轮加防护罩等．例如：汽车转弯时要防止离心运动的发生．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间的静摩擦力提供．如果转弯时速度过大，所需向心力 F 向大于最大静摩擦力 fmax，汽车将做离心运动而易造成交通事故．因此，在公路弯道处车辆行驶不允许超过规定的速度．

粤教版高中物理必修二课件：第二章第三节离心现象及其应用

(2)做匀速圆周运动的物体受的合外力等于向心力，当合外力变小时，使它不足以将物体限
制在圆周上，物体将做半径更大的圆周运动，这样物体将逐渐远离圆心，但不是沿半径向外运动．
栏目No
链
I接mage
考点篇
栏目No
链
I接mage
考点篇
②若F合＝0，物体沿切线方向做匀速直线运动． ③若F合<F向，物体做半径变大远离圆心的运动，这时物体处于“供小于需”的状态．
栏目No
链
I接mage
考点篇
例2 (2013·银川高一)下列事例中，属于防止离心运动产生影响的是( )
A．用洗衣机脱水
B．链球运动员通过快速旋转将链球甩出
C．汽车转弯时要减速
栏目No
链
D．转动雨伞可以去除雨伞上的一些水
I接mage
考点篇
解析
洗衣机脱水、链球运动员通过快速旋转将链球甩出及转动雨伞去除雨伞上
(1)汽车转弯时要限速行驶：汽车在水平路面上行驶时，静摩擦力提供向心力，但静摩擦
力有最大值，当汽车转弯时速度过大，其所需的向心力大于最大静摩擦力，由于“需大于供”出现
离心现象，汽车将做离心运动而造成交通事故．所以汽车在公路的转弯处要限速行驶，以保证行车安全．
栏目No
链
I接mage
考点篇
(2)转动的砂轮、飞轮等要限速：高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，砂轮、飞轮内部分子间的作用力不足以提供所需的向心力时，离心运动会使它们破裂，甚至酿成事故．
粤教版高中物理必修二课件：第二章第三节离心现
象及其应用
第二章圆周运动第三节离心现象及其应用
重点、难点：理解离心现象、产生条件及其应用．

高中物理2.3离心现象及其应用课件粤教版必修2

不足以提供向心力,并不是受到“离心力”作用.
第三页，共17页。
目标(mùbiāo)
导航
预习(yùxí)
导引
一
二
二、离心现象的应用
1.应用:离心பைடு நூலகம்燥器、离心分离器、脱水桶、投掷链球.
2.危害与防止:车辆(chēliàng)转弯时易出现交通事故,拐弯时应
减小速度.
第四页，共17页。
目标
(mùbiāo)导
汽车在
水平路
面上
转弯
v2
Fmax<m ,汽车做离心
运动
r
当水滴对物体的附着
力 F 不足以提供向心力
时,即 F<mω2r,水滴做
离心运动
洗衣机
脱水筒
第十二页，共17页。
一
知识(zhī shi)
精要
二
项目
实物图
原理图
典题例解
迁移(qiānyí)
应用
现象及结论
由于液体内颗粒质量
大,运动中需要的向心
力较大,所以要做离心
一
知识(zhī
shi)精要
二
第十六页，共17页。
典题例解
迁移(qiānyí)
应用
一
知识(zhī
shi)精要
二
典题例解
迁移(qiānyí)
应用
洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中不正
确的是(
)
A.脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的
B.水会从筒中甩出是由于水滴受到的向心力很大的缘故
C.加快脱水筒转动角速度,脱水效果会更好
D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
答案:B
解析:脱水过程中衣物因做离心运动而紧贴筒壁,A正确;水滴跟衣

物理粤教版高一必修2_第二章第三节离心现象及其应用_课件 (2)

高中物理课件
解析：向心力是按照效果命名的力，在此题的情境中，都是指人受到的摩擦力．当魔盘转速较小时，人做圆周运动，此
时摩擦力提供向心力；当魔盘转速较大时，摩擦力不能满足
人做圆周运动的向心力，人做离心运动，此时人并未受到离心力的作用．故C正确．
高中物理课件
离心现象的应用与防止 1．应用
ห้องสมุดไป่ตู้
离心干燥器、洗衣服脱水筒、离心分离器等．
第二章
圆周运动
第三节
离心现象及其应用
高中物理课件
第二章
圆周运动
学习目标 1.知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件． 2．知道离心运动的应用和危害．
高中物理课件
一、离心现象突然消失做圆周运动的物体，在所受合外力 ____________ 或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，物体就会做逐渐远离圆心 _______________ 的运动，这种现象称为离心现象． [判一判] 1.(1)做离心运动的物体可以沿半径方向运动． ( )
例如：洗衣机脱水筒在甩干时,正是利用了水滴的离心运动．脱水筒转得比较慢时，水滴跟物体的附着力F足以提供
所需的向心力，使水滴做圆周运动．当脱水筒转得比较快时，
附着力F不足以提供所需的向心力，于是水滴做离心运动，穿过筒上的小孔，飞到孔外．
高中物理课件
2.防止转弯限速、砂轮加防护罩等．
例如：汽车转弯时要防止离心运动的发生．在水平公路上行
高中物理课件
1. (单选)(2014· 西安高一检测)如图所示是一种娱乐设施“魔
盘”,而且画面反映的是魔盘旋转转速较大时盘中人的情景．甲、乙、丙三位同学看了图后发生争论，甲说：“图画错了,做圆周运动的物体受到向心力的作用，魔盘上的人应该向中心靠拢．”乙说：“图画得对，因为旋转的魔盘给人离心力,所以人向盘边缘靠拢．”丙说：“图画得对，当盘对人的摩擦力不能满足人做圆周运动的向心力时,人会逐渐远离圆心.”该三位同学的说法应是 C( A．甲正确 C．丙正确 B．乙正确 D．无法判断 )

2021-2022高中创新设计物理粤教版必修2学案：第2章 3 离心现象及其应用

[目标定位] 1.通过生活现象了解离心运动实例.2.知道物体做离心运动的条件.3.通过实例分析了解离心运动的应用与防止．一、离心现象1．定义：做圆周运动的物体，在所受合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，就会做逐渐远离圆心的运动现象．2．实质：离心运动的实质是物体惯性的表现．做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿圆周切线飞出去的倾向，它之所以没有飞出是因为向心力持续地把物体拉到圆周上来，使物体与圆心的距离保持不变．如果向心力突然消失或不足，物体就会发生离心运动．3．离心运动、近心运动的判断：物体做圆周运动、离心运动还是近心运动，由实际提供的向心力F 与所需向心力(m v 2r或mrω2)的大小关系决定．如图1所示图1(1)若F ＝mrω2(或m v 2r)，即“提供”满足“需要”，物体做圆周运动． (2)若F ＞mrω2(或m v 2r)，即“提供”大于“需要”，物体做半径变小(填“大”或“小”)的近心运动．(3)若F ＜mrω2(或m v 2r)，即“提供”不足，物体做半径变大(填“大”或“小”)的离心运动．(4)若F ＝0，物体做离心运动，并沿切线方向飞出．【深度思考】如图2所示，链球比赛中，高速旋转的链球被放手后会飞出．汽车高速转弯时，若摩擦力不足，汽车会滑出路面．图2(1)链球飞出、汽车滑出是因为受到了离心力吗？ (2)物体做离心运动的条件是什么？答案 (1)不是，离心力实际并不存在．(2)当向心力突然消失或合外力不足以提供所需向心力时，物体做离心运动．【例1】下列关于离心现象的说法中正确的是( ) A ．当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B ．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆心的圆周运动C ．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将沿切线做直线运动D ．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动答案 C解析离心运动问题的分析技巧：(1)物体所受的合外力是否满足物体做圆周运动所需要的向心力，即“提供”是否满足“需要”．物体做圆周运动所需要的向心力越大，物体就越容易发生离心现象．(2)离心现象是做圆周运动的物体所受合力减小或合力突然消失时所发生的现象，而不是离心力大于向心力的缘故．(3)当提供向心力的合力大于需要的向心力(F合>mω2r)时，物体将做“近心运动”．【例2】如图3所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动．若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是()图3A．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动C．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做近心运动答案BC解析若拉力突然变大，则小球将做近心运动，不会沿轨迹Pb做离心运动，A错误；若拉力突然变小，则小球将做离心运动，但由于力与速度有一定的夹角，故小球将做曲线运动，B正确，D错误；若拉力突然消失，则小球将沿着P点处的切线运动，C正确．二、离心现象的应用1．常见几种离心运动对比图示项目实物图原理图现象及结论洗衣机脱水筒当水滴跟物体的附着力F不足以提供向心力时，即F＜mω2r，水滴做离心运动汽车在水平路面上转弯当最大静摩擦力不足以提供向心力时，即f max ＜m v 2r ，汽车做离心运动用离心机把体温计的水银甩回玻璃泡中当离心机快速旋转时，缩口处对水银柱的阻力不足以提供向心力时，水银柱做离心运动进入玻璃泡内2.离心运动问题的分析思路：(1)对物体进行受力分析，确定给物体提供向心力的合力F 合． (2)根据物体的运动，计算物体做圆周运动所需的向心力F 向＝m ω2r ＝mv 2r． (3)比较F 合与F 向的关系，确定物体运动的情况．【深度思考】(1)在公路转弯处，为什么有限速的警示标志？ (2)转动的砂轮、飞轮是否需要限速？答案 (1)在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需要的向心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供的．如果转弯时速度过大，所需向心力F 大于最大静摩擦力f max ，汽车将做离心运动而造成车体侧滑，因此在公路转弯处汽车必须限速．(2)转动的砂轮、飞轮需要限速：转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，砂轮、飞轮内部分子间的作用力不足以提供所需的向心力时，离心运动会使它们破裂，甚至酿成事故．【例3】市内公共汽车在到达路口转弯前，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，前面车辆转弯，请拉好扶手”这样可以( )A ．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向前倾倒B ．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向后倾倒C ．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒D ．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒答案 C解析汽车转弯时，车内乘客随车做圆周运动，需要向心力，不拉好扶手，站着的乘客可能无法提供足够的向心力而做离心运动，向外侧倾倒．【例4】如图4所示，两个质量均为m 的小木块a 和b (可视为质点)放在水平圆盘上，a 与转轴OO ′的距离为l ，b 与转轴的距离为2l .木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g .若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是( )图4A ．b 一定比a 先开始滑动B ．a 、b 所受的摩擦力始终相等C ．ω＝ kg2l是b 开始滑动的临界角速度 D ．当ω＝ kg3l时，a 所受摩擦力的大小为kmg 答案 AC解析最大静摩擦力相等，而b 需要的向心力较大，所以b 先滑动，A 项正确；在未滑动之前，a 、b 各自受到的摩擦力等于其向心力，因此b 受到的摩擦力大于a 受到的摩擦力，B 项错误；b 处于临界状态时，kmg ＝mω2·2l ，ω＝ kg2l，C 项正确；当ω＝ kg3l时，对a ：f ＝mlω2＝ml kg 3l ＝13kmg ，D 项错误．1．(离心现象)关于离心运动，下列说法中正确的是( ) A ．物体一直不受外力作用时，可能做离心运动B ．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动C ．做匀速圆周运动的物体，只要向心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，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动答案 D解析物体一直不受外力作用，物体应保持静止状态或匀速直线运动状态，选项A 错误；做匀速圆周运动的物体，所受的合外力等于物体做匀速圆周运动的向心力，当外界提供的合外力增大时，物体所需的向心力并没有增大，物体将做近心运动，选项B 错误；做匀速圆周运动的物体，向心力的数值发生变化，物体可能仍做圆周运动，例如变速圆周运动，也可能做近心运动或离心运动，选项C 错误；根据离心运动的条件可知，选项D 正确．2． (离心现象的应用和防止)(多选)如图5是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动．对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是( )图5A ．摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用B ．摩托车所受外力的合力小于所需的向心力C ．摩托车将沿其线速度的方向与半径向外的方向之间做离心运动D ．摩托车将沿其半径方向沿直线滑去答案 BC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，A 项错误；摩托车正确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，说明合力小于需要的向心力，B 项正确；摩托车将在沿线速度方向与半径向外的方向之间做离心曲线运动，C 项正确，D 项错误．3．(离心现象的理解及应用)一辆质量为2×103 kg 的汽车在水平公路上行驶，经过半径为R ＝50 m 的弯道时，如果车速为v ＝20 m/s ，这辆车会不会发生事故？已知轮胎与地面间的最大静摩擦力为重力的710.(g 取10 m/s 2)答案会出现侧滑现象，发生交通事故解析方法一比较速率因为最大静摩擦力f max ＝710mg ＝0.7×2×103×10 N ＝1.4×104 N ．当汽车以R ＝50 m 的半径转弯时，由F ＝m v 2R 可知其最大速率v max ＝f max Rm＝ 1.4×104×502×103m /s ≈18.7 m/s ．因为v ＝20 m /s>v max ＝18.7 m/s ，所以汽车转弯时会出现侧滑现象，发生交通事故．方法二比较半径因为f max ＝1.4×104 N ，汽车以v ＝20 m/s 的速率转弯，其最小半径为R min ．由F ＝m v 2R 可得R min ＝m v 2f max ＝2×103×2021.4×104≈57.1 m ．因为R ＝50 m<R min ＝57.1 m ，所以汽车以20 m/s 的速率行驶在半径R ＝50 m 的弯道上会出现侧滑现象，发生交通事故．方法三比较力的大小汽车以v ＝20 m/s 的速率经过R ＝50 m 的弯道时，需要的向心力F ＝m v 2R ＝2×103×20250N＝1.6×104 N．而轮胎与地面间的最大静摩擦力f max＝710mg＝1.4×104 N．因为F>f max，所以f max不足以提供汽车做圆周运动的向心力，会出现侧滑现象，发生交通事故．题组一对离心现象的理解1．物体做离心运动时，运动轨迹()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．可能是一个圆答案 C2．(多选)在人们经常见到的以下现象中，属于离心现象的是()A．舞蹈演员在表演旋转动作时，裙子会张开B．在雨中静止的伞面上的雨水会很快地沿伞面运动，到达边缘后雨水将做曲线运动C．满载黄沙或石子的卡车，在急转弯时，部分黄沙或石子会被甩出D．守门员把足球踢出后，球在空中沿着弧线运动答案AC解析裙子张开属于离心现象，静止伞上的雨水受重力作用，沿伞面向下运动，到达边缘后将做斜向下抛运动，黄沙或石子是因为受到的力不够提供向心力而做离心运动，守门员踢出足球，球在空中沿着弧线运动是因为足球在力的作用下运动，不是离心现象．3．试管中装了血液，封住管口后，将此管固定在转盘上，如图1所示，当转盘以一定角速度转动时()图1A．血液中密度大的物质将聚集在管的外侧B．血液中密度大的物质将聚集在管的内侧C．血液中密度大的物质将聚集在管的中央D．血液中的各物质仍均匀分布在管中答案 A解析密度大，则同体积的物质其质量大，由F＝mrω2可知其需要的向心力大，将做离心运动，A对．4．如图2所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，则两个物体的运动情况是()图2A．两物体均沿切线方向滑动B．两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C．两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动D．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远答案 D解析A、B两物体刚好还未发生滑动时，A、B所受摩擦力都达到最大摩擦力f max，A、B受力情况如图．A、B两物体刚好还未发生滑动时，物体A需要的向心力F A＝f max＋T＝mω2r A，物体B 需要的向心力F B＝f max－T＝mω2r B，因此F A＞F B，烧断细线后，细线上拉力T消失，对A 有f max＜mω2r A，物体A做离心运动；对B有f max＞mω2r B，物体B随盘一起转动，选项D正确．其他选项均错．题组二离心现象的应用5．(多选)为了防止物体做离心运动而造成损失，下列做法正确的()A．汽车转弯时要限定速度B．洗衣机转动给衣服脱水C．转速较高的砂轮半径不宜太大D．将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成“棉花糖”答案AC解析汽车转弯时车速过大，静摩擦力不足以提供所需的向心力，会发生侧滑，造成交通事故，所以要限速，A正确；半径大、转速高的砂轮，所需向心力大，砂轮会发生破裂伤人，C正确；B、D是离心运动的利用．6．如图3所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服()图3A．受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用B．所需的向心力由重力提供C．所需的向心力由弹力提供D．转速越快，弹力越大，摩擦力也越大答案 C解析衣服只受重力、弹力和静摩擦力三个力作用，A错；衣服做圆周运动的向心力为它所受到的合力，由于重力与静摩擦力平衡，故弹力提供向心力，即N＝mrω2，转速越大，N越大．C对，B、D错．7．下列哪个现象利用了物体的离心运动()A．火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低于外轨D．离心水泵工作时答案 D8．某同学在进行课外实验时，做了一个“人工漩涡”的实验，取一个装满水的大盆，用手掌在水中快速转动，就在水盆中形成了“漩涡”，随着手掌转动越来越快，形成的漩涡也越来越大，如图4所示．则关于漩涡形成的原因，下列说法中正确的是()图4A．由于水受到向心力的作用B．由于水受到合外力的作用C．由于水受到离心力的作用D．由于水做离心运动答案 D解析水在手的拨动下做圆周运动，当水转动越来越快时，需要的向心力也越来越大，当其所需的向心力大于所受合外力时，即做离心运动，故选项D正确．9．(多选)为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，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答案BC10．(多选)如图5所示，水平转盘上的A、B、C三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正方体物块．B、C处物块的质量相等且为m，A处物块的质量为2m；点A、B与轴O的距离相等且为r，点C到轴O的距离为2r，转盘以某一角速度匀速转动时，A、B、C处的物块都没有发生滑动现象，下列说法中正确的是()图5A．C处物块的向心加速度最大B．A处物块受到的静摩擦力最小C．当转速增大时，最先滑动起来的是C处的物块D．当转速继续增大时，最后滑动起来的只是A处的物块答案AC解析A、B、C处的滑块没有发生滑动时角速度相同，由a＝ω2r知C处物块的向心加速度最大，选项A正确；由f＝F＝mω2r知B处的物块的静摩擦力最小，选项B错；因f max ＝μmg，所以当转速增大时，C处的物块最先滑动，当转速继续增大时，A、B一块滑动，选项C正确，选项D错．题组三综合应用11．图6是离心实验器的原理图，可以用此实验研究过荷对人体的影响，测定人体的抗荷能力．离心实验器转动时，被测者做匀速圆周运动．现观察到图中的直线AB(线AB与舱底垂直)与水平杆成30°角，则被测者对座位的压力是他所受重力的多少倍？图6答案2倍解析人受重力和弹力的作用．两个力的合力提供向心力，受力分析如图所示在竖直方向：N sin 30°＝mg解得：N＝2mg．由牛顿第三定律知，人对座位的压力是其重力的2倍．12．如图7所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量是0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动．当小球的转速增加到原转速的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 N．求：图7(1)线断裂的瞬间，线的拉力大小；(2)这时小球运动的线速度大小；(3)如果桌面高出地面0.8 m，线断后小球飞出去落地点离桌面的水平距离．答案(1)45 N(2)5 m/s(3)2 m解析(1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用：重力mg、桌面弹力N和线的拉力T.重力mg和弹力N平衡．线的拉力等于向心力，F＝T＝mω2r，设原来的角速度为ω0，线上的拉力是T0，加快后的角速度为ω，线断时的拉力是T．则T∶T0＝ω2∶ω20＝9∶1．又T＝T0＋40 N，所以T0＝5 N，线断时T＝45 N；(2)设线断时小球的线速度大小为v 由F ＝m v 2r得v ＝Fr m＝ 45×0.10.18m /s ＝5 m/s ； (3)由平抛运动规律得小球在空中运动的时间 t ＝2h g＝ 2×0.810s ＝0.4 s 小球落地点离开桌面的水平距离 s ＝v t ＝5×0.4 m ＝2 m ．。

高中物理第二章第三节离心现象及其应用课件粤教版必修2

平衡力，因此 D 错误．
答案：AC
2．(双选)为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑” 的现象，可以( BC) 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
3．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
擦力恰好能够保证物体做圆周运动．如果增大角速度ω，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ω，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
分析物体是做圆周运动、离心运动还是向心运
动，要看外界提供的向心力与物体做圆周运动所需要的向心力
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，弹力增大，C 正确．摩擦力与重力是一对
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
要点1
离心运动的理解
1．离心运动的实质——物体惯性的表现做匀速圆周运动的物体，由于本身有惯性，总是想沿着圆周而被限制着沿圆周运动．如果提供向心力的合外力突然消失，物体由于本身的惯性，将沿着切线方向运动，这也是牛顿第一定律的必然结果．如果提供向心力的合外力减小，使它不足以将物体限制在圆周上，物体将做半径变大的圆周运动．此时，物体逐渐远离圆心，但“远离”不能理解为“背离”．做离心运动的物体并非沿半径方向飞出，而是运动半径越来越大 .

深圳优质课件粤教版高中物理必修二第二章第三节离心现象及其应用

粤教版高中物理必修二第二章第三节
离心现象及其应用
年级学科：高一物理执教老师：余潇杭单位：深圳大学师范学院附属中学
§2.3离心现象及其应用
§2.3离心现象及其应用
§2.3离心现象及其应用
§2.3离心现象及其应用
§2.3离心现象及其应用
离共心同现特象点：做圆周运动的物体，在一定条件下，就会做逐渐远离圆心的运动。
§2.3离迹：在切向和圆周间的曲线且半径越来越大
§2.3离心现象及其应用
离心现象
做圆周运动的物体，在提供向心力的合外力突然消失或合外力不足以提供向心力的时候就会做逐渐远离圆心的运动。
§2.3离心现象及其应用
F=0
o F<mω2R
F=mω2R
§2.3离心现象及其应用运用今天学习的知识分析脱水机的工作原理
提供向心力的 F合突然消失
乒乓球做离心运动
F合=0
§2.3离心现象及其应用
F合= 0
v
沿
着
oF合= mω2R
切
线
方
向
运
动
§2.3离心现象及其应用
§2.3离心现象及其应用
§2.3离心现象及其应用
N
f静
o
G
f静 mω2r f静 mω2r
f静max mω2r
§2.3离心现象及其应用
§2.3 离心现象及其应用
谢谢大家
执教老师：余潇杭单位：深圳大学师范学院附属中学
§2.3离心现象及其应用
离心现象：
做圆周运动的物体，在一定条件下，就会做逐渐远离圆心的运动。
知识回顾：
物体做匀速圆周运动的条件？ F合=mω2R
引发思考：离心运动的条件是什么？合外力和向心力又会满足怎样的关系？