高一物理粤教版必修二2.3离心现象及其应用 教案
高中物理 2.3离心现象及其应用学案 粤教版必修2
§2.3 离心现象及其应用【学习目标】【知识和技能】(1)知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件，(2)结合生活中的实例，知道离心运动的应用和危害及其防止【过程和方法】(1)通过观察实验，让学生体会在什么条件下物体做离心运动，(2)通过列举生活中离心现象，认识离心现象在生活和生产中的应用和危害【情感、态度和价值观】(1)通过应用所学知识与方法认识自然，激发学习物理的兴趣．(2)感悟科学是人类创造发明的基础，激发学习热情．【学习重点】物体做离心运动所满足的条件。
【知识要点】离心现象一、定义当物体所受的合外力突然消失或者不足以提供它所需要的向心力时，物体将沿切线方向飞出或者做离圆心越来越远的曲线运动，这种运动叫做离心运动，即为离心现象.二、产生的原因向心力的作用效果是改变物体运动的方向，如果向心力突然消失时（例如用绳系住小球转，绳突然断裂），则物体的速度方向不再变化，由于惯性，物体将沿此时的速度方向（即切线方向）按此时速度的大小飞出，如果提供的外力小于物体做匀速圆周运动所需要的向心力，虽然物体的速度方向还要变化，但速度方向变化较慢，因此物体偏离原来的圆周做离心运动，其轨迹为圆周和切线间的某条曲线，见图2－3－1所示.F =m r2F m ＜r2FFF =0图2－3－1同学们都有这样的体会：当你所乘的汽车急转弯时，你会不由自主地向外倾斜或向外滑去，这种情况的产生并不是受到了“离心力”的作用，而是惯性的一种表现，即发生了离心现象.三、产生条件当外界提供的向心力突然消失（比如系绳断裂）或小于做圆周运动的物体所需要的向心力时，才会发生离心现象.离心现象的应用在日常生活中，离心现象是经常发生的，离心现象对人类来说既有有利的一面，又有危害的一面，对有利的一面应加以利用，对有害的一面应设法防止.离心运动在工农业生产和日常生活中都有广泛的应用，离心沉淀器就是一种利用离心现象的机械，它可以使混浊液体中密度较大的物质加速沉淀，譬如，医疗上就是利用此离心沉淀器来分离血浆的.如果人骑自行车骑得很快，在转弯的地方又没有掌握倾斜的技巧，那么，就可能由于离心运动而造成交通事故，因此，现代化的自行车赛车场，环形跑道是朝里倾斜的.【问题探究】离心现象在生产和生活中有什好处和害处？我们该怎样利用其好处，防止其带来的害处？请结合实例进行讨论.我的思路：离心现象是由于物体做曲线运动造成的，而曲线运动在生产和生活中经常可见.同学们尽可能展开丰富想象，结合实例进行讨论.比如洗衣机的脱水桶、离心分离器、炼钢或制作水泥管道技术等；不利方面如汽车和火车等交通工具在转弯时容易发生事故，运转的机器假如重心偏离轴心容易损坏机器等.【典型例题】例题1、从在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧要高一些，路面与水平面间的夹角为θ，设拐弯段是半径为R 的圆弧，要使车速为v 时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，θ应等于---------（ ）A ．Rg v /arcsin 2B ．Rg v /arctan 2C ．Rg v /2arcsin 212 D ．Rg v arc /cot 2答案：B精析：为使车速为v 时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则汽车转弯时的向心力完全由汽车的重力和路面对它的支持力合力来提供N （如图2—13）,即 F=Gtan θ -------------------(1) 由圆周运动规律有：F=mv 2/R--------(2) 由（1）、（2）两式可得tan θ=v 2/Rg 所以θ=Rg v /arctan 2，选B 。
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。
《离心现象及其应用》示范公开课教学设计【高中物理必修2粤教版】
第四节离心现象及其应用教学目标1. 知道离心现象。
2. 理解离心现象产生的原因。
3. 知道离心现象在生活中的应用，能对离心现象的应用和防止提出相应的建议。
教学重难点教学重点离心现象产生的原因、离心现象的应用和防止教学难点离心现象产生的原因、离心现象的应用和防止教学准备多媒体课件教学过程新课引入教师活动：播放离心分离的视频。
教师设问：原来不易分离的混合物经过离心机分离后，很快就分离开来了。
这是什么原因呢？讲授新课一、离心现象教师活动：演示离心现象。
在一个水平圆盘上固定一条宽度略大于乒乓球直径的槽，将乒乓球放在距圆盘中心不远处的槽内。
慢慢转动圆盘，并逐渐加速转动。
学生活动：观察老师演示的实验，并尝试作出解释。
教师设问：请大家回顾一下曲线运动的速度的方向、惯性的概念。
学生活动：思考老师所提问题，然后集体回答。
教师活动：讲解离心现象产生的原因。
做圆周运动的物体由于自身的惯性，总有沿圆周切线方向运动的趋势它之所以没有远离圆心，是因为向心力持续地把物体拉到圆周轨道上，使物体与圆心的距离保持不变。
一旦向心力突然消失，物体就会沿切线方向飞出去。
当合力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力时，虽然不会沿原来的切线方向飞出去，但也不能维持原来的圆周运动，会逐渐远离圆心。
乒乓球飞出圆盘是因为随着圆盘转速的增大，乒乓球做圆周运动的向心力也增大，当乒乓球与圆盘之间的摩擦力不足以提供其做圆周运动所需的向心力时便开始远离圆心。
教师活动：讲解离心现象的概念。
做圆周运动的物体，在所受向心力突然消失或力不足以提供维持圆周运动所需向心力的情况，会做逐渐远离圆心的运动。
这种现象称为离心现象。
教师设问：刚才老师在分析离心运动过程时，也讲出了物体做离心运动的条件。
请大家提炼一下离心现象产生的原因。
学生活动：小组内思考老师所提问题，然后小组代表发言。
教师活动：理答。
教师活动：重复离心现象的产生条件。
做圆周运动的物体所受外力提供的向心力小于它做圆周运动所需要的向心力或向心力突然消失，物体做离心运动。
离心现象及其应用 教学设计 高一下学期物理粤教版(2019)必修第二册
离心现象教学设计内容教学目的1.认识离心现象。
2.体会离心现象的产生条件及其包含的运动与相互作用观念。
教学重点难点教学重点：1.离心现象的产生的概念。
2.离心现象的产生条件。
3. 离心现象在生产生活中的应用和危害。
教学难点：1.应用所学知识解释生活中的离心现象。
教学过程（一）创设情境，引入新课甩头甩水、洗衣机脱水、汽车拐弯，乃至科学研究中离心分离设备的运转，宇航员上天前的超重耐力训练，都与离心现象有着密切联系，这其中蕴含着什么样的物理原理呢？【生活情境】旋转餐桌的安全隐患，以学生熟悉的生活情境引入课堂通过播放视频：由于操作不当，旋转餐桌中的碟子被甩出。
【模型建构】将碟子的运动与圆周运动进行关联【引出概念】离心现象圆周运动的物体在一定条件下，物体逐渐远离圆心的现象，叫做离心现象。
【设计意图】一方面，以生活中的例子作为课堂引入，能够较好地激发学生的学习兴趣；另一方面，将陌生的物理模型与学生已有知识圆周运动的运动特点相联系，引导学生运用物理学的方法认识生活中的离心现象，使学生更容易接受知识。
（二）构建模型、探究规律【进行猜想】离心现象的发生与什么因素有关呢？猜想一：与转盘的旋转速度有关？猜想二：与转盘的表面粗糙程度有关？猜想三：与物体摆放的位置有关？【实验设计】实验1：将墨滴放在转盘上，观察不同转速下墨滴的运动情况。
影响因素一：离心现象的产生与转盘转速有关，当转速增至一定程度，墨滴产生离心现象。
实验2：将墨滴分别放在糙面（白）和滑面（红）转盘的对称位置，感受产生离心现象时转盘转速。
影响因素二：离心现象的产生与转盘粗糙程度有关，墨滴在滑面转盘上更容易产生离心现象。
实验3：将墨滴放在与转盘圆心不同距离的位置，观察不同位置墨滴运动情况。
影响因素三：离心现象的产生与墨滴位置有关，距离转盘圆心越远，越容易发生离心现象。
【实验结果】转盘转速越大，表面越光滑，墨滴的位置距离转盘圆心越远，墨滴越容易产生离心现象。
【理论分析】通过“供需关系”分析离心现象产生条件，并解释实验结果。
高中物理 2.3 离心现象及其应用学案 粤教版必修2
2.3 离心现象及其应用 学案（粤教版必修2）1．(1)离心现象：如果一个正在做匀速圆周运动的物体在运动过程中向心力突然消失或 合力不足以提供所需的向心力时，物体就会沿切线方向飞出或________圆心运动，这就 是离心现象．离心现象并非受“离心力”作用的运动．(2)做圆周运动的物体所受的合外力F 合指向圆心，且F 合＝mv2r ，物体做稳定的________________；所受的合外力F 合突然增大，即F 合>mv 2/r 时，物体就会向内侧移动，做________运动；所受的合外力F 合突然减小，即F 合<mv 2/r 时，物体就会向外侧移动， 做________运动，所受的合外力F 合＝0时，物体做离心运动，沿切线方向飞出．供向心力，水滴做____________，当脱水筒转速加快时，附着力不足以提供向心力，水 滴做离心运动．4．下列关于离心现象的说法正确的是( )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【概念规律练】 知识点一 离心运动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，当提供向心力的合力突然消失或变小时将做离心运动 2.图1如图1所示，光滑水平面上，小球m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不正确的是( )A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C．若拉力突然变小，小球将可能沿轨迹Pb做离心运动D．若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹Pc做向心运动知识点二离心现象的实例3．汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.25，若水平公路转弯处半径为27 m，g取10 m/s2，求汽车转弯时为了使车轮不打滑所允许的最大速度．4.图2现在有一种叫做“魔盘”的娱乐设施，如图2所示．“魔盘”转动慢时，盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开，当盘的转速逐渐增大到一定值时，盘上的人开始向边缘滑去，离转动中心越远的人，这种滑动的趋势越厉害．设“魔盘”转速为6 r/min，一个体重为30 kg的小孩坐在距离轴心1 m处(盘半径大于1 m)随盘一起转动(没有滑动)．问：(1)这个小孩受到的向心力有多大？这个向心力是由什么力来提供的？(2)若“魔盘”转速很小，小孩会不会往“魔盘”中心滑去？(3)若坐在距离轴心1 m处的是一位体重为60 kg的成年人，他会不会随盘一起转动？【方法技巧练】一、离心运动临界问题的分析方法5．(双选)在一个水平转台上放有A、B、C三个物体，它们跟台面间的动摩擦因数相同．A 的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离转轴均为r，C为2r.则下列说法正确的是( ) A．若A、B、C三个物体随转台一起转动未发生滑动，A、C的向心加速度比B大B．若A、B、C三个物体随转台一起转动未发生滑动，B所受的静摩擦力最小C ．当转台转速增加时，C 最先发生滑动D ．当转台转速继续增加时，A 比B 先滑动6.图3如图3所示，水平转盘上放有质量为m 的物块，当物块到转轴的距离为r 时，连接物块 和转轴的绳子刚好被拉直(绳子上张力为零)，物块和转盘间的最大静摩擦力是其正压力 的μ倍，求：(1)当转盘的角速度ω1＝ μg2r 时，细绳的拉力F 1.(2)当转盘的角速度ω2＝2μgr时，细绳的拉力F 2.二、竖直平面内圆周运动问题的分析方法 7．(双选)如图4所示，图4小球m 在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的是( ) A ．小球通过最高点时的最小速度是v ＝gR B ．小球通过最高点时的最小速度为0C ．小球在水平线ab 以下的管道中运动时内侧管壁对小球一定无作用力D ．小球在水平线ab 以上的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力8．用一根细绳系着盛水的杯子，抡起绳子，让杯子在竖直面内做圆周运动．杯内水的质量m ＝0.5 kg ，绳长l ＝60 cm .求： (1)在最高点水不流出的最小速率．(2)水在最高点速率v ＝3 m /s 时，水对杯底的压力大小．参考答案课前预习练1．(1)远离 (2)匀速圆周运动 向心 离心 2．合外力 突然消失 不足以 大于 ＝ < > 3．圆周运动 4．C [向心力是根据效果命名的，做匀速圆周运动的物体所需要的向心力可以是它所受的某个力或几个力的合力提供的，因此，它并不受离心力的作用．它之所以产生离心现象是由于F 合＝F 向＜m ω2r ，故A 错．物体在做匀速圆周运动时，若它所受到的力都突然消失，根据牛顿第一定律，它从这时起做匀速直线运动，故C 正确，B 、D 错．]课堂探究练 1．D [物体做什么运动取决于物体所受合力与物体所需向心力的关系，当合力大于所需要的向心力时，物体做“向心”运动；当合力小于所需要的向心力时，物体做离心运动，由以上分析可知应选D .]2．B3．8.2 m /s 解析汽车受重力、支持力和摩擦力的作用，要使汽车不打滑，汽车所需的向心力不能大于最大静摩擦力(即滑动摩擦力)．如右图所示，有f ＝μF N ＝μmg≥mv2r ，所以v≤r μg ＝27×0.25×10 m /s ≈8.2 m /s .即汽车转弯时的最大速度为8.2 m /s . 4．(1)12 N 由静摩擦力提供 (2)不会 (3)见解析解析 (1)向心力由“魔盘”对小孩的静摩擦力提供；且大小为f ＝F 向1＝m 1r ω2＝30×1×⎝ ⎛⎭⎪⎫2π×6602N ＝12 N .(2)若“魔盘”转速变小，所需的向心力变小，小孩受到的静摩擦力变小，所以小孩不会向中心滑去．(3)当m 2＝60 kg 时，根据向心力公式可求出所需的向心力为：F 向2＝m 2r ω2＝24 N ．若最大静摩擦力小于24 N ，则成年人将向边缘滑去；若最大静摩擦力大于或等于24 N ，则成年人可随“魔盘”一起转动(如果成年人穿的裤子的布料与小孩的裤子布料相同时无需计算即可得结论)．5．BC [A 、B 、C 三个物体随转台一起转动时，它们的角速度都等于转台的角速度，设为ω.根据向心加速度的公式a ＝ω2r ，已知r A ＝r B <r C ，所以三物体向心加速度的大小关系为a A ＝a B <a C ，A 错误．三个物体随转台一起转动时，由转台的静摩擦力提供向心力，即f ＝F ＝m ω2r ，所以三物体受到的静摩擦力的大小分别为f A ＝m A ω2r A ＝2m ω2rf B ＝m B ω2r B ＝m ω2rf C ＝m C ω2r C ＝m ω2·2r＝2m ω2r即物体B 所受静摩擦力最小，B 正确．由于转台对物体的静摩擦力有一个最大值，设相互间动摩擦因数为μ，静摩擦力的最大值可认为是f max ＝μmg.由f max ＝F ，即μmg ＝m ω2m r 得，不发生滑动的最大角速度为ωm ＝μgr，即离转台中心越远的物体，使它不发生滑动时转台的最大角速度越小．由于r C >r A ＝r B ，所以当转台的转速逐渐增大时，物体C 最先发生滑动；转速继续增大时，物体A 、B 将同时发生滑动，C 正确，D 错误．]6．(1)0 (2)μmg解析 物块在转盘上随转盘一起运动，当ω较小时，盘对物块的静摩擦力提供向心力，此时绳子无拉力．当ω增大时，静摩擦力也随之增大，当静摩擦力达到最大值时，还不足以提供向心力，物块将做离心运动．但绳子拉力会阻止物块的滑动．所以绳子是否有拉力，应先判断最大静摩擦力是否足以提供向心力．设物块与转盘间的静摩擦力达到最大值时转盘的角速度为ω0，根据牛顿第二定律有μmg ＝m ω20r.解得ω0＝ μg r .(1)当ω1＝μg 2r 时，ω1<ω0，绳子不受力，完全由静摩擦力提供向心力，F 1＝0.(2)当ω2＝2μgr时，ω2>ω0，此时绳子的拉力和最大静摩擦力一起提供物块做圆周运动的向心力，即F 2＋μmg＝m ω22r ，F 2＝m ω22r －μmg ＝μmg.7．BC [小球沿管道做圆周运动的向心力由重力及管道对小球的支持力的合力沿半径方向的分力提供．由于管道的内、外壁都可以提供支持力，因此过最高点的最小速度为0，A 错误，B 正确；小球在水平线ab 以下受外侧管壁指向圆心的支持力作用，C 正确；在ab 线以上是否受外侧管壁的作用力由速度大小决定，D 错误．]8．(1)2.42 m /s (2)2.6 N解析 (1)在最高点水不流出的条件是水的重力不大于水做圆周运动所需要的向心力，即mg≤m v 2l，则所求最小速率v 0＝lg ＝0.6×9.8 m /s ＝2.42 m /s .(2)当水在最高点的速率大于v 0时，只靠重力已不足以提供向心力，此时水杯底对水有一竖直向下的力，设为F N ，由牛顿第二定律有F N ＋mg ＝m v 2l即F N ＝m v2l－mg ＝2.6 N由牛顿第三定律知，水对杯底的作用力F N ′＝F N ＝2.6 N ，方向竖直向上． 方法总结 对于竖直面内的圆周运动，在最高点的速度v ＝gR 往往是临界速度，若速度大于此临界速度，则重力不足以提供所需向心力，不足的部分由向下的压力或拉力提供；若速度小于此临界速度，侧重力大于所需向心力，要保证物体不脱离该圆周，物体必须受到一个向上的力．。
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。
高中物理必修二教案-2.3离心现象及其应用2-粤教版
水平面上的圆周运动的临界问题一、教材分析圆周运动的临界问题是教科版高中《物理》必修2第二章的内容。
在此之前，学生已经学习了直线运动的相关内容，和曲线运动的基本知识，自然界和日常生活中运动轨迹为圆周的许多事物也为学生的认知奠定了感性基础，本节课主要是帮助学生在原有的感性基础上进一步认识圆周运动，为今后学习万有引力等知识打下基础。
二、学情分析学生基础、领会能力相对较弱。
不过学生已经学习了圆周运动、向心加速度、向心力等圆周运动的相关知识，已基本了解和掌握了圆周运动的特点和规律，对圆周运动的临界问题的学习已打下了基础。
三、学习目标1.通过学生讨论，小组合作，老师引导，让学生进一步熟练圆周运动问题的解题步骤；2.通过学生讨论，小组合作，老师讲解，达到知道临界状态的目标；3.通过学生讨论，小组合作，老师讲解，达到知道圆周运动中的临界问题，并能正确解题的目标。
四、教学重难点1.重点a.圆周运动问题的解题步骤b.水平圆周运动的临界状态c.运用所学知识解决圆周运动中的临界问题2.难点a.水平圆周运动的临界状态b. 运用所学知识解决圆周运动中的临界问题五、教学过程一．知识点总结圆周运动的向心力（1）大小: 。
（2）方向：始终沿半径指向。
（3）作用效果:产生向心加速度，只改变，不改变。
（4）来源: 。
（5）力与运动若F合=mrω2，物体做圆周运动若F合>mrω2 ,物体做近心运动若F合<mrω2，物体做离心运动二、实例分析：水平圆盘问题例1：动摩擦因数为μ的水平圆盘以角速度ω匀速转动，距转动轴的r的位置有一质量为m的小物块与圆盘相对静止，（最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）(1)物块受哪些力？(2)摩擦力的大小，方向？(3)如果增大ω，物块将做什么运动？(4)若物块与圆盘没有相对滑动，求ω的最大值ω(5)若物块与转轴之间有细绳相连(刚开始运动时绳子恰好伸直无弹力)①当转盘角速度ω1＝μg2r时，细绳的拉力T1②当转盘角速度ω2＝3μg2r时，细绳的拉力T2。
物理粤教版高一年级必修2第二章第3节离心现象及其应用教学教学设计
离心现象及其应用教学设计（一）课标要求引导学生对自然规律的探究过程中，学习物理知识、思想和研究方法。
本节课的教学通过理论联系实际，探究物理规律的本质，培养实事求是的科学态度和科学精神。
（二）教学设计思想即注重知识又注重能力，激发学生学习兴趣，培养探究能力。
本节的教学内容从生活中的实例出发，提出疑问，引发学生的探究兴趣和对离心现象的感性认识，并引导学生探究物理现象的基本规律，培养学生严谨的科学态度和科学精神。
列举生活中常见的离心现象加于强化理解，培养实际应用的能力和能辨证的看待事物、充分扬长避短科学思想。
本节教学的重点在于学生能否理解离心现象产生的条件，能否对离心现象的实例进行科学分析。
（三）教学目标1．知识与技能：（1）知道知道什么是离心现象。
（2）知道物体做离心现象运动的条件。
（3）能结合课本所分析的实际问题，知道离心运动的应用和防止。
2．过程与方法（1）教师通过录像和多媒体演示，帮助学生分析离心运动产生的原因和可能带来的危害．（2）学生通过观察、操作来讨论研究，提高分析应用能力．3．情感态度价值观在探究物理现象的过程中，感受学习物理的乐趣，理解事物是一分为二的，有利也有弊，充分扬长避短，是一种科学态度，也是一种科学方法。
（四）教材分析教材首先从实际常见的案例中引出离心现象最后探究得到发生离心现象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，充分体现了学以致用的思想。
本节主要让学生了解离心现象产生的原因及其在生产上的应用，教学时要充分利用课本的素材，提高学生综合运用知识的能力。
教学过程中，应多举些生活中常见的例子，便于学生理解。
（五）教学流程图（六）教学过程1．复习旧知识2．新课引入播放杂技水流星的录象，提出问题：问：水碗做什么运动？答：匀速圆周运动（学生已有的知识）问：什么提供水碗做匀速圆周运动的向心力？答：绳子的拉力问：不错，绳子的拉力提供了水碗做匀速圆周运动的向心力，那么大家想想：如果绳子突然断了，情况会怎么样？学生议论后回答：飞离圆周轨道。
物理粤教版2教学设计：第二章第三节 离心现象及其应用含答案
教学设计第三节离心现象及其应用整体设计离心现象及其应用是在学习了圆周运动及向心力的基础上,进一步探究、体会圆周运动的受力与运动关系。
前面一节是物体受到的力足够提供给物体做圆周运动的向心力,而使物体做圆周运动，这一节是探究、体会给物体提供指向圆心的力不足或消失时,物体的运动情况如何,从而使同学们掌握离心运动是物体失去向心力或向心力不足，而不是物体有远离圆心的力。
然后在同学们讨论与探究中了解掌握离心现象在生产和生活中的应用.教学重点离心现象的发生是因为提供给物体做圆周运动的向心力不足或消失。
教学难点离心运动不是物体有远离圆心的力，而是因为向心力不足或消失,物体由于惯性而产生的离心现象。
教学方法探究式、启发式。
课时安排1课时三维目标知识与技能1.知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件。
2。
能结合课本所分析的实际问题，知道离心运动的应用和防止.过程与方法1。
根据做圆周运动物体的速度是沿切线方向,向心力只改变速度的方向不改变速度的大小,得出物体将沿切线飞出，远离圆心.2.让同学们讨论和交流如何利用离心现象为生产和生活服务和如何防止离心运动的发生.情感态度与价值观掌握科学规律将帮助我们利用自然规律为人类服务,同时也能防止不利因素影响我们的生活。
课前准备用细绳拴着的物体、雨伞、水平转动的圆盘和乒乓球、多媒体.教学过程导入新课师牛顿第一定律中同学们知道物体由于惯性总保持匀速直线运动或静止状态直到有外力迫使它改变这种状态为止。
做圆周运动的物体速度方向是沿切线方向的,但为什么物体的速度时刻改变呢?上一节我们学习了圆周运动的向心力，知道改变物体速度的原因是物体始终受到指向圆心的向心力,因为这个向心力持续地把小球拉到圆周上来，使它们保持同圆心的距离不变，一旦向心力不足或突然消失，它还能沿原来的轨道继续做圆周运动吗？如果不能做圆周运动又将如何运动呢？请同学们先做一个理论上的预测.生根据牛顿第一定律可确定物体将远离圆心,如果向心力消失，物体将保持原有的速度沿切线飞出.推进新课一、离心现象师这位同学作了大胆的预测，是有理有据的。
高中物理 第二章 圆周运动 第三节 离心现象及其应用教学案 粤教版必修2
第三节离心现象及其应用1．做圆周运动的物体，由于向心力消失或减小而做逐渐远离圆心的运动，这种现象叫做离心现象。
2．离心运动的产生条件是：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。
3．利用离心现象工作的机械叫做离心机械。
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。
二、离心现象的应用(1)利用离心现象工作的机械叫做离心机械。
如离心干燥器、洗衣机的脱水筒等。
(2)化学、医学、食品等工业部门和近代尖端技术中广泛应用离心分离器。
(3)离心现象有时也是有害的，此时应设法防止。
1．自主思考——判一判(1)做离心运动的物体沿半径方向远离圆心。
(×)(2)做圆周运动的物体只有突然失去向心力时才做离心运动。
(×)(3)当半径方向的合外力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力时，物体沿圆周与切线之间的曲线做离心运动。
(√)(4)当半径方向的合外力大于物体做圆周运动所需的向心力时，物体将做近心运动。
(√)(5)离心运动一定是曲线运动。
(×)2．合作探究——议一议(1)如图231所示，洗衣机将衣服中的水甩干，是利用什么现象？图231提示：离心现象的应用。
(2)雨天，当你旋转自己的雨伞时，会发现水滴沿着伞的边缘切线飞出，你能说出其中的原因吗？图232提示：旋转雨伞时，雨滴也随着运动起来，但伞面上的雨滴受到的力不足以提供其做圆周运动的向心力，雨滴由于惯性要保持其原来的速度方向而沿切线方向飞出。
对离心现象的理解1．离心运动的轨迹做离心运动的物体，其运动轨迹有两种可能：(1)若是由于合外力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力，物体的运动轨迹是逐渐远离圆心的渐开线。
(2)若是合外力突然消失，物体由于惯性将沿外力消失瞬间速度的方向做匀速直线运动。
2024-2025学年高中物理第二章圆周运动第3节离心现象及其应用教案3粤教版必修2
6.向心力、向心加速度与线速度的关系
-向心力与向心加速度的关系：F = ma
-向心加速度与线速度的关系：a = v²/r
-向心力与线速度的关系：F = mv²/r
7.圆周运动的动力学分析
-牛顿第二定律在圆周运动中的应用：F = ma，其中a为向心加速度。
2024-2025学年高中物理第二章圆周运动第3节离心现象及其应用教案3粤教版必修2
科目
授课时间节次
--年—月—日（星期——）第—节
指导教师
授课班级、授课课时
授课题目
（包括教材及章节名称）
2024-2025学年高中物理第二章圆周运动第3节离心现象及其应用教案3粤教版必修2
课程基本信息
1.课程名称：高中物理圆周运动及离心现象
-题目3解析：根据向心力公式计算向心力的大小。
-题目4解析：分析各种情况，判断是向心现象还是离心现象。
-题目5解析：根据向心加速度公式计算向心加速度的大小。
5.课堂反馈
-教师应根据学生的当堂检测情况进行课堂反馈，针对学生的薄弱环节进行讲解和辅导。
-教师应鼓励学生积极参与课堂讨论，提问和解答问题，提高学生的课堂参与度。
过程：
讲解圆周运动的定义，包括其主要组成元素或结构。
详细介绍圆周运动的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。
3.离心现象讲解（10分钟）
目标：让学生了解离心现象的成因及其在实际中的应用。
过程：
讲解离心现象的成因，包括其与向心力的关系。
引导学生思考离心现象对未来技术发展的影响。
4.学生小组讨论（15分钟）
强调圆周运动及离心现象在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用圆周运动及离心现象。
2019-2020年高中物理 2.3离心现象及其应用学案 粤教版必修2
2019-2020年高中物理 2.3离心现象及其应用学案粤教版必修2【学习目标】【知识和技能】(1)知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件，(2)结合生活中的实例，知道离心运动的应用和危害及其防止【过程和方法】(1)通过观察实验，让学生体会在什么条件下物体做离心运动，(2)通过列举生活中离心现象，认识离心现象在生活和生产中的应用和危害【情感、态度和价值观】(1)通过应用所学知识与方法认识自然，激发学习物理的兴趣．(2)感悟科学是人类创造发明的基础，激发学习热情．【学习重点】物体做离心运动所满足的条件。
【知识要点】离心现象一、定义当物体所受的合外力突然消失或者不足以提供它所需要的向心力时，物体将沿切线方向飞出或者做离圆心越来越远的曲线运动，这种运动叫做离心运动，即为离心现象.二、产生的原因向心力的作用效果是改变物体运动的方向，如果向心力突然消失时（例如用绳系住小球转，绳突然断裂），则物体的速度方向不再变化，由于惯性，物体将沿此时的速度方向（即切线方向）按此时速度的大小飞出，如果提供的外力小于物体做匀速圆周运动所需要的向心力，虽然物体的速度方向还要变化，但速度方向变化较慢，因此物体偏离原来的圆周做离心运动，其轨迹为圆周和切线间的某条曲线，见图2－3－1所示.FF同学们都有这样的体会：当你所乘的汽车急转弯时，你会不由自主地向外倾斜或向外滑去，这种情况的产生并不是受到了“离心力”的作用，而是惯性的一种表现，即发生了离心现象.三、产生条件当外界提供的向心力突然消失（比如系绳断裂）或小于做圆周运动的物体所需要的向心力时，才会发生离心现象.离心现象的应用在日常生活中，离心现象是经常发生的，离心现象对人类来说既有有利的一面，又有危害的一面，对有利的一面应加以利用，对有害的一面应设法防止.离心运动在工农业生产和日常生活中都有广泛的应用，离心沉淀器就是一种利用离心现象的机械，它可以使混浊液体中密度较大的物质加速沉淀，譬如，医疗上就是利用此离心沉淀器来分离血浆的.如果人骑自行车骑得很快，在转弯的地方又没有掌握倾斜的技巧，那么，就可能由于离心运动而造成交通事故，因此，现代化的自行车赛车场，环形跑道是朝里倾斜的.【问题探究】离心现象在生产和生活中有什好处和害处？我们该怎样利用其好处，防止其带来的害处？请结合实例进行讨论.我的思路：离心现象是由于物体做曲线运动造成的，而曲线运动在生产和生活中经常可见.同学们尽可能展开丰富想象，结合实例进行讨论.比如洗衣机的脱水桶、离心分离器、炼钢或制作水泥管道技术等；不利方面如汽车和火车等交通工具在转弯时容易发生事故，运转的机器假如重心偏离轴心容易损坏机器等.【典型例题】例题1、从在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧要高一些，路面与水平面间的夹角为，设拐弯段是半径为R 的圆弧，要使车速为v 时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，应等于---------（ ） A ． B ． C ． D ． 答案：B精析：为使车速为v 时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则汽车转弯时的向心力完全由汽车的重力G13）,即 F=Gtan -------------------(1) 由圆周运动规律有：F=mv 2/R--------(2) 由（1）、（2）两式可得tan=v 2/Rg所以=，选B 。
粤教版高中物理必修2教案2.3离心现象及其应用1
离心现象及其应用典型例题1、关于离心现象下列说法正确的是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运动答案：C2、一个粗糙的水平转台以角速度ω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匀速圆周运动，则下列说法正确的是A ．若增大角速度ω，物块将沿切线方向飞出B ．若增大角速度ω，物块将沿曲线逐渐远离圆心C ．若减小角速度ω，物块将沿曲线逐渐靠近圆心D ．若减小角速度ω，物块仍做匀速圆周运动【解析】物体恰能随转台一起转动，说明此时的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。
选BD 。
3、一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A 和B 沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动， A 的运动半径较大，则A ．A 球的角速度必小于B 球的角速度 B ．A 球的线速度必小于B 球的线速度C ．A 球的运动周期必大于B 球的运动周期D ．A 球的筒壁的压力必大于B 球对筒壁的压力【解析】对A 或者B 进行受力分析，重力和筒壁对其的支持力的合力充当了向心力，即tan mg F θ=，向心力是相同的，A B r r >，由2v F m r =得到A B v v >，由2F m r ω=得A B ωω<，而T 与ω成反比，因此T A >T B ；答案选BC4、当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s 时，车对桥顶的压力为车重的3/4，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为A ．15m/sB ．20m/sC ．25m/sD ．30m/s【解析】当v=10m/s 时，214v F mg N mg F mg m r=-=-==向心力支持力压力，得到40r m =，当汽车行驶到桥顶不受摩擦力即，汽车与桥没有相互作用力 时，重力完全充当了向心力，则2v F mg m r==向心力，得到20/v m s =。
粤教版高中物理必修2第二章第三节《离心现象及其应用》word导学案
第三节离心现象及其应用课前自主预习1．圆心运动（1）定义：做圆周运动的物体，在所受忽然消逝或不足以供给圆周运动所需的状况下，就做渐渐远离的运动，这类运动现象就叫离心现象。
（2）本质：离心现象是物体的表现。
2．离心运动的条件（1）物体做离心运动的条件是：做圆周运动的物体所受的消逝或不足以供给圆周运动所需的向心力。
（2）做离心运动的物体，其运动轨迹有两种可能：一是因为合外力不足以供给物体做圆周运动所需的，物体的运动轨迹是渐渐圆心的渐开线；另一种是合外力忽然消逝，物体由于惯性沿外力消逝瞬时速度方向做运动。
3．离心现象的应用和防备（1）利用：在本质生活中，利用离心现象工作的机械叫，生活中常有的有离心分离器、洗衣机的脱水筒等。
（2）危害：离心现象有时也是，应想法防备，如：①汽车在转弯（特别在下雨天）时冲出车道而发惹祸故，所以在转弯处安装限速的警告牌。
②高速转动的砂轮或飞轮在高速转动时简单飞出而伤人，所以在砂轮的外侧加一个保护罩。
4． ( 单项选择 ) 物体做离心运动时，运动轨迹( )A．必定是直线B．必定是曲线C．可能是直线，也可能是曲线D．可能是圆5． ( 双选 ) 在以下哪几种状况下，本来做圆周运动的物体将产生离心运动( )A．物体所受的合外力忽然消逝B．物体所受的合外力忽然加强C．物体所受的合外力小于所需的向心力D．物体所受的合外力大于所需的向心力课前自主预习答案：1. （ 1）合外力，向心力，圆心，（ 2）惯性2．（ 1）合外力（ 2）向心力，远离，匀速直线3．（１）离心计械（ 2）有害的4． C.5 ． AC讲堂互动研究知识点 1：离心现象新知研究在北京时间 8 月 11 日清晨结束的2012 年伦敦奥运会女子链球决赛中，中国选手张文秀以76米 34 的成绩获取铜牌。
张文秀连续两届奥运会获取铜牌，成为中国第一位连续两届奥运会获取奖牌的田径运动员。
图 2－ 3－ 1 所示为链球运动员张文秀扔掷链球时情形。
新粤教版必修2 第二章第三节离心现象及其应用 课件(39张)
1．下列说法中正确的是( ) A．物体做离心运动时，将离圆心越来越远 B．物体做离心运动时，其运动轨迹是半径逐渐增大 的圆 C．做离心运动的物体，一定不受到外力的作用 D．做匀速圆周运动的物体，因受合力大小改变而不 做圆周运动时，将做离心运动
解析：离心运动指离圆心越来越远的运动，A 对．物 体做离心运动时，运动轨迹可能是直线，也可能是曲线， 但不是圆，B 错．当物体的合外力突然为零或小于向心力 时，物体做离心运动；当合外力大于向心力时，物体做近 心运动，C、D 错．
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． (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．
(2)若 F 合>mrω2 或 F 合>mrv2，物体做半径变小的近心 运动，即“提供过度”，也就是“提供”大于“需要”．
(3)若 F 合<mrω2 或 F 合<mrv2，则外力不足以将物体拉 回到原轨道上，而做离心运动，即“需要”大于“提供” 或“提供不足”．
(4)若 F 合＝0，则物体做直线运动．
判断正误
(1)做离心运动的物体一定受到离心力的作用．(×) (2)离心运动是沿半径向外的运动．(×) (3)离心运动是物体惯性的表现．(√)
小试身手
广东省惠阳区中山中学高中物理粤教版必修二：2-3教案 离心现象及其应用
惠阳中山中学高一物理备课组课时教案 教材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．做匀速圆周运动的物体，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力时，将做逐渐远离圆心的运动，此种运动叫“离心运动”。
在半径不变时物体做圆周运动所需的向心力是与角速度的平方(或线速度的平方)成正比的．若物体的角速度增加了，而向心力没有相应地增大，物体到圆心的距离就不能维持不变，而要逐渐增大使物体沿螺线远离圆心．若物体所受的向心力突然消失，则将沿着切线方向远离圆心而去．人们利用离心运动原理制成的机械，称为离心机械．例如离心分液器、离心加速器、离心式水泵、离心球磨机等都是利用离心运动的原理．当然离心运动也是有害的，应设法防止。
例如砂轮的转速若超过规定的最大转速，砂轮的各部分将因离心运动而破碎．又如火车转弯时，若速度太大会因倾斜的路面和铁轨提供给它的向心力不足以维持它做圆周运动，就会因离心运动而造成出轨事故．学习离心运动的概念时．通过充分讨论．让学生明确几点：第一，做圆周运动的物体．一旦失去向心力或向心力不足，都不能再满足把物体约束在原来的圆周上运动的条件．这时会出现物体远离圆心而去的现象．第二，可补充加上提供的向心力F大于物体所需的向心力mrω2时，F> mr ω2，表现为向心的趋势(离圆心越来越近)．这对学生全面理解“外力必须等于mrω2时；物体才可做匀速圆周运动”有好处．第三，离心运动是物体具有惯性的表现．而不是物体受到“离心力”作用的结果．有些学生可能提出，“离心力”的问题．教师可以说明那是在另一参考系(非惯性系)中引入的概念，在中学阶段不予研究．关于离心运动的应用和防止．可引导同学讨论完成．教学重点：物体做离心运动所满足的条件．教学难点：对离心运动的理解及其实例分析．教具准备：离心转台、离心干燥器等各类演示视频动画．课时安排：l课时平台上滴几滴墨水，平台转动较慢时，墨水能随转台做匀速圆周运动，当平台达到一定的转速时，角．被测验者对座位的压力是他所受重．有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形的大容器，游客进入容器后靠筒壁坐着(见图)．当圆筒可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一匀速转动，并达到稳定时，两球与转轴距离r A、r B保持不。
高中物理《2.3离心现象及其应用》学案粤教版必修2
高中物理《2.3离心现象及其应用》学案粤教版必修22、3离心现象及其应用【课堂探究】一、对离心运动的理解1、离心现象的本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，总是想沿着切线方向运动，只是由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动。
2、离心运动：做匀速圆周运动的物体，在所受的合力突然或者以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐圆心的运动。
这种运动叫做离心运动。
【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，当所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动注意：离心现象是做圆周运动的物体向心力不足、或失去向心力所致的现象；离心现象的本质是惯性；不存在离心力,离心只是一种现象，不是力；3、向心力来源的供需关系变化导致的运动现象：（F合指半径方向合力）(1)若F合，物体做匀速圆周运动，(2)若F合，则物体沿切线方向做直线运动(3)若F合，则外力不足以将物体拉回到原轨道上，而做离心运动(4)若F合 ,物体做半径变小的近心运动，【例2】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力的数值变化，就将做离心运动D、做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合力突然消失或变小时将做离心运动二、离心现象的应用与防止1、要使原来做匀速圆周运动的物体做离心运动，可以怎么办？（1）（2）【例3】(双选)如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m，m，m，离转轴的距离分别为R，R，2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中正确的是 ( )A、若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最大B、若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大C、转速增加，A物体比B物体先滑动D、转速增加，C物体先滑动2、如何防止离心现象发生？(1)(2)【例4】、下列哪些现象不是为了防止物体产生离心运动()A汽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在修铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨 D离心水泵工作时【课后作业】班别：姓名：学号：1、物体做离心运动时，运动的轨迹()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、可能是一个小圆2、（双）洗衣机的脱水筒在工作时，有一衣物附着在竖直的筒壁上，则此时()A、衣物受重力、筒壁弹力和摩擦力作用B、衣物随筒壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供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筒的转速的增大而增大3、（双）下列是为了防止物体产生离心运动的危害而做出的正确措施有()A、汽车转弯时限制速度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高于外轨D、离心水泵工作时加大抽水机马达转速4、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5、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6、如图所示，已知，它们距轴的关系是，三物体与转盘表面的动摩擦因数相同、当转盘的转速逐渐增加时()A、物体A先滑动；B、物体B先滑动；C、物体C先滑动；D、B与C同时滑动1234567、向心力公式：1、2、3、向心加速度公式：1、2、8、如图所示，细绳一端系着质量的物体，静止于水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量的物体，M的中点与圆孔距离为，并知和水平面的最大静摩擦力为、现使此平面绕中心轴线转动，问角速度在什么范围m会处于静止状态？。
高中物理2[1].3《离心现象及其应用》教案(粤教版必修2)
![高中物理2[1].3《离心现象及其应用》教案(粤教版必修2)](https://img.taocdn.com/s3/m/e88d7d38fad6195f312ba69a.png)
第三节离心现象及其应用课标要求【知识和技能】(1)知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件，(2)结合生活中的实例，知道离心运动的应用和危害及其防止【过程和方法】(1)通过观察实验，让学生体会在什么条件下物体做离心运动，(2)通过列举生活中离心现象，认识离心现象在生活和生产中的应用和危害【情感、态度和价值观】(1)通过学生应用所学知识与方法认识自然，激发学生学习物理的兴趣．(2)感悟科学是人类创造发明的基础，激发学生的学习热情．教学重点物体做离心运动所满足的条件。
教学难点对离心运动的理解及其实例分析。
教学方法实验演示、观察总结教学过程做匀速圆周运动的物体，它所受的合外力恰提供了它所需要的向心力，如果提供它的外力消失或不足，物体将怎样运动呢？本节课专门研究这一问题。
（一）、离心运动：学生阅读教材【离心运动】1、做匀速圆周运动的物体，在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。
这种运动叫做离心运动。
2、离心运动的条件：（１）当产生向心力的合外力突然消失，物体便沿所在位置的切线方向飞出。
（2）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，物体将沿切线和圆周之间的一条曲线运动，远离圆心而去。
3、离心现象的本质——物体惯性的表现做匀速圆周运动的物体，由于本身有惯性，总是想沿着切线方向运动，只是由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，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。
（二）、离心运动的应用和防止1、离心运动的应用实例——【演示实验】（1）离心干燥器（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2、离心运动的防止实例（1）汽车拐弯时限速（2）高速旋转的飞轮、砂轮的限速（三）、课堂练习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．可能是圆2、如果汽车的质量为m，水平弯道是一个半径50m的圆弧，汽车与地面间的最大静摩擦力为车重的0。
【课堂设计】高一物理粤教版必修2课件2.3 离心现象及其应用
[要点提炼] 1． 离心运动的应用： 离心干燥器、 洗衣机的脱水筒、 离心分离器． 2．离心运动的防止：转弯限速、砂轮加防护罩等．
本 学 案 栏 目 开 关
例1
(单选)下列关于离心现象的说法正确的是
(
)
本 学 案 栏 目 开 关
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， 它将沿切线做匀速直线运动 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
本 学 案 栏 目 开 关
(2)绳子提供的向心力小于 mω2r 时，小球将逐渐远离圆心，做 离心运动．
[要点提炼] 1．离心运动的原因：合力突然消失或不足以提供所需的向心力， 而不是物体又受到了什么“离心力”． 2．合力与向心力的关系 若 F 合＝mω2r，物体做匀速圆周运动． 若 F 合<mω2r，物体做离心运动． 若 F 合＝0 时，物体沿切线飞出． 若 F 合>mω2r，物体做近心运动．
质量为 m，最大静摩擦力可近似看作与滑动摩擦力相等，则 fm＝ vm2 μmg，则有 m ＝μmg，vm＝ μgR，代入数据可得 vm≈15 m/s R v2 ＝54 km/h.当汽车的速度超过 54 km/h 时， 需要的向心力 m 大于 R 最大静摩擦力， 也就是说提供的向心力不足以维持汽车做圆周运 动的向心力，汽车将做离心运动，严重的将会出现翻车事故．
学案 3
[学习目标定位]
离心现象及其应用
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1.知道离心现象及物体做离心运动的条件. 2.学会判断向心、离心运动. 3.了解离心运动的应用与防止．
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2.3离心现象及其应用教材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．做匀速圆周运动的物体，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力时，将做逐渐远离圆心的运动，此种运动叫“离心运动”。
在半径不变时物体做圆周运动所需的向心力是与角速度的平方(或线速度的平方)成正比的．若物体的角速度增加了，而向心力没有相应地增大，物体到圆心的距离就不能维持不变，而要逐渐增大使物体沿螺线远离圆心．若物体所受的向心力突然消失，则将沿着切线方向远离圆心而去．人们利用离心运动原理制成的机械，称为离心机械．例如离心分液器、离心加速器、离心式水泵、离心球磨机等都是利用离心运动的原理．当然离心运动也是有害的，应设法防止。
例如砂轮的转速若超过规定的最大转速，砂轮的各部分将因离心运动而破碎．又如火车转弯时，若速度太大会因倾斜的路面和铁轨提供给它的向心力不足以维持它做圆周运动，就会因离心运动而造成出轨事故．学习离心运动的概念时．通过充分讨论．让学生明确几点：第一，做圆周运动的物体．一旦失去向心力或向心力不足，都不能再满足把物体约束在原来的圆周上运动的条件．这时会出现物体远离圆心而去的现象．第二，可补充加上提供的向心力F大于物体所需的向心力mrω2时，F> mrω2，表现为向心的趋势(离圆心越来越近)．这对学生全面理解“外力必须等于mrω2时；物体才可做匀速圆周运动”有好处．第三，离心运动是物体具有惯性的表现．而不是物体受到“离心力”作用的结果．有些学生可能提出，“离心力”的问题．教师可以说明那是在另一参考系(非惯性系)中引入的概念，在中学阶段不予研究．关于离心运动的应用和防止．可引导同学讨论完成．教学重点：物体做离心运动所满足的条件．教学难点：对离心运动的理解及其实例分析．教具准备：离心转台、离心干燥器等各类演示设备．课时安排：l课时三维目标一、知识与技能1．知道什么是离心运动；2．知道物体做离心运动的条件；3．了解离心运动的应用和防止．二、过程与方法1．通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力；2．培养学生应用理论知识解决实际问题的能力．三、情感态度与价值观1．通过离心运动的应用和防止的实例分析，使学生明白事物都是一分为二的，要学会用一分为二的观点来看待问题；2．培养学生用理论解释实际问题的能力与习惯．教学过程导入新课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”?做匀速圆周运动的物体。
它所受的合外力恰好提供了它所需要的向心力，如果提供它的外力消失或不足，物体将怎样运动呢?本节课专门研究这一问题．推进新课一、离心运动学生阅读教材，认识离心运动．1．离心现象做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞去的倾向，它之所以没有飞去是因为向心力持续地把物体拉到圆周上来，使物体同圆心的距离保持不变．一旦向心力突然消失，物体就沿切线方向飞去，离圆心越来越远．如用细绳拉着在光滑水平面做匀速圆周运动的小球，如果细绳突然断了，小球就沿切线方向飞去；用旋转的砂轮磨制刀具时，原来做匀速圆周的砂轮微粒，磨落后将沿切线飞去．多媒体课件展示旋转的砂轮磨制刀具除了向心力突然消失外，在合外力F不足以提供物体做圆周运动所需的向心力时，物体将偏离原来运动的圆轨道．当F< mrω2时，物体将沿切线和圆周之间的某条曲线运动，离圆心越来越远，如图所示，如在旋转的平台上滴几滴墨水，平台转动较慢时，墨水能随转台做匀速圆周运动，当平台达到一定的转速时，墨水滴将做逐渐远离圆心的运动．2．离心运动做匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动．(1)离心运动的条件：当产生向心力的合外力突然消失，物体便沿所在位置的切线方向飞出．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，物体将沿切线和圆周之间的一条曲线运动，远离圆心而去．(2)离心现象的本质——物体惯性的表现做匀速圆周运动的物体，由于本身有惯性，总是想沿着切线方向运动。
只是由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，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．二、离心运动的应用和防止1．离心运动的应用①离心干燥器演示：把一块湿布放在离心干燥器的金属网笼里，网笼转得比较慢时，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．当网笼转得比较快时，附着力F不足以提供所需的向心力，水滴就做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面．②离心沉淀器试管里的悬浊液沉淀较慢，为了加速沉淀，也可把试管装入离心机，利用离心运动的原理使其中的不溶微粒加速沉淀．小朋友都爱吃的“棉花糖”，它的制作方法也应用了离心运动的原理．③洗衣机的脱水筒④用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内体温计盛水银的玻璃泡上方有一段非常细的缩口，测定体温后，升到缩口上方的水银柱因受缩口的阻力不能自动缩回玻璃泡内，在医院里将许多用过的体温计装入水袋内放在离心机上，转动离心机，可把水银柱甩回到玻璃泡内．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；当离心机转得很快时，阻力F不足以挺供所需的向心力，水银柱做离心运动而回到玻璃泡内．在日常生活中我们通常是用手将体温计中的水银柱甩回玻璃泡内的．2．离心运动的防止①车辆转弯时要限速在水平路面上行驶的汽车，转弯时所需的向心力来源于静摩擦力。
如果转弯时速度过大，所需的向心力F大于最大静摩擦力F max，汽车将做离心运动而造成交通事故．因此，在转弯处，车辆行驶不允许超过规定的速率．②转动的砂轮和飞轮要限速高速转动的砂轮和飞轮等，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，砂轮和飞轮内部分子间的相互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。
离心现象有时会造成危害，需要防止．例如汽车、火车在转弯时若速度超过允许范围，就会因离心现象而造成严重交通事故．高速转动的砂轮，若转速过大，使构成砂轮的砂粒间的作用力不足以提供其所需的向心力，就会引起砂轮某些组成部分的离心现象而造成事故。
【知识拓展】在日常生活中，有不少人用“离心力’’来解释离心现象．其实，“离心力”这个概念不够严密．物体发生离心现象并不是因为有什么“离心力”作用在物体上，而是因为向心力减小或消失．此外，向心力本身也是一个以效果来命名的力，它可以是一个作用力，也可以是几个作用力的合力，也可以是合力在半径方向的分力．在一般情况下，也不能认为向心力和离心力是一对作用力和反作用力1．飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，即飞行员对座位的压力大于他所受的重力，这种现象也叫过荷．过荷会造成飞行员大脑缺血，四肢沉重．过荷过大时，飞行员还会暂时失明，甚至晕厥．飞行员可以通过加强训练来提高自己的抗荷能力．如图所示是训练飞行员用的一种离心试验器．当试验器转动时，被训练人员根据测试要求，在试验舱内可取坐、卧等不同姿势，以测试离心作用对飞行员产生的影响．离心试验器转动时，被测验者做匀速圆周运动．现观察到图中的直线AB(即垂直于座位的直线)与水平杆成300角．被测验者对座位的压力是他所受重力的多少倍?2．有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形的大容器，游客进入容器后靠筒壁坐着(见图)．当圆筒开始转动，转速逐渐增大时，游客会感到自己被紧紧地压在筒壁上不能动弹．当转速增大到一定程度时，突然地板与座椅一起向下坍落，游客们大吃一惊，但他们都惊奇地发现自己是安全的．请回答这时人们做圆周运动所需的向心力是由什么力提供的? 人们自身所受重力又是被什么力所平衡的?三、巩固练习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．可能是圆2．物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示．如果减小M的质量，则物体的轨道半径r，角速度ω线速度v的大小变化情况是( )A．r不变，v变小，ω变小B．r增大，ω减小，v不变C．r减小，v不变，ω增大D．r减小，ω不变，v变小3．如果汽车的质量为m，水平弯道是一个半径为50 m的圆弧，汽车与地面间的最大静摩擦力为车重的0.2倍,欲使汽车转弯时不打滑,汽车在弯道处行驶的最大速度是多少?(g 取10 m/s 2)4．如图中所示是用来研究圆周运动的仪器，球A 、B 可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一细轻线连接，m A =2m B ．当仪器以角速度ω匀速转动，并达到稳定时，两球与转轴距离r A 、r B 保持不变，则 ( )A ．两球向心力大小相等B ．r A =12Br C ．两球的向心加速度大小相等D ．当ω增大时，B 球向外运动答案：1．C 2．B3．10 m/s 4．AB 课堂小结这节课我们运用圆周运动的知识分析了离心现象，知道了产生离心运动的条件．在实际中，当离心运动对我们有利时需要利用它，当离心运动对我们有害时就需要加以限制． 做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞去的倾向．当F =mrω2时，物体做匀速圆周运动；当F =0时，物体沿切线方向飞出；当F <mrω2时，物体逐渐远离圆心；当F > mrω2时．物体诼渐靠近圆心。