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离心现象及其应用


4、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 “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、减中错误的有:( B ) 下列说法中错误的有:( 提高洗衣机脱水筒的转速, A、提高洗衣机脱水筒的转速,可以使衣服 甩得更干 转动带有雨水的雨伞, B、转动带有雨水的雨伞,水滴将沿圆周半 径方向离开圆心 为了防止发生事故,高速转动的砂轮、 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
(7)离心沉淀器
试管里的悬浊液沉淀较慢, 试管里的悬浊液沉淀较慢,为了加速沉 也可把试管装在离心机上, 淀,也可把试管装在离心机上,利用离心运 动的原理使其中的不溶微粒加速沉淀。 动的原理使其中的不溶微粒加速沉淀。
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? 运动,可以怎么办? A、提高转速,使所需的向心力大于能提供的 提高转速, 向心力 B、减小或消失合外力
6、物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与 物体 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, 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, 所示,如果减小M的质量,则物体的轨道半径 r、角速度 、线速度 的大小变化情况是 、角速度ω、线速度v的大小变化情况是 ( B ) A.r不变,ω变小、v变小 不变, 变小、 变小 . 不变 m B.r增大,ω减小、v变小 增大, 减小 变小 减小、 . 增大 o C.r减小,ω增大、v不变 减小, 增大、 不变 . 减小 D.r增大,ω减少、v不变 增大, 减少 不变 减少、 . 增大 M
F合 < F向
2、合外力与向心力的关系
当F合=F向时→匀速圆周运动 匀速圆周运动 当F合=0时→匀速直线运动 时 判断物体是否做离心运动: 判断物体是否做离心运动: 匀速直线运动
对物体受力分析,求出能够提供的合力 对物体受力分析,求出能够提供的合力F合; 根据物体的运动, 根据物体的运动,求出物体做圆周运动所需要的向 F合>F 当心力 向时→逐渐靠近圆心的运动 逐渐靠近圆心的运动 心力F向=mω2r=mv2/r; ; 比较F 的大小,确定物体的运动情况。 比较 合与F向的大小,确定物体的运动情况。
f mg
2、汽车在平直轨道上: 、汽车在平直轨道上: 1 速度为v: 设A速度为 : 速度为 2 需要的向心力 的向心力F 需要的向心力 向=mv2/r 能够提供的向心力为F 提供的向心力为 能够提供的向心力为 拉=mBg A B 1. 若v突然增加, 突然增加, 突然增加 F拉<F向, 远离圆周的曲线运动 2.若绳子突然断开, 若绳子突然断开, 若绳子突然断开 F拉=0, 沿切线直线飞出
3、下列说法正确的是( B ) 下列说法正确的是( 作匀速圆周运动的物体, A、作匀速圆周运动的物体,在所受合外力 突然消失时, 突然消失时,将沿圆周半径方向离开圆心 作匀速圆周运动的物体, B、作匀速圆周运动的物体,在所受合外力 突然消失时, 突然消失时,将沿圆周切线方向离开圆心 作匀速圆周运动的物体, C、作匀速圆周运动的物体,它自己会产生 一个向心力, 一个向心力,维持其作圆周运动 作离心运动的物体, D、作离心运动的物体,是因为受到离心力 作用的缘故
(3)用离心机把体温计的水银柱甩回下面泡内 白砂糖加热熔化成糖 转速慢时, 转速慢时,缩口的阻力 F 足以提供所需的向心力, 汁 内筒高速旋转, 足以提供所需的向心力,缩 。内筒高速旋转,黏稠 的糖汁就做离心运动, 的糖汁就做离心运动,从 口上方的水银柱做圆周运动。 口上方的水银柱做圆周运动。 筒壁小孔飞散出去, 筒壁小孔飞散出去,成为 转速快时, 转速快时,阻力 F 不足以丝状到达温度较低的外筒, 丝状到达温度较低的外筒, 提供所需的向心力, 提供所需的向心力,水银柱 并迅速冷却凝固, 并迅速冷却凝固,变得纤 做离心运动而进入玻璃泡内。 做离心运动而进入玻璃泡内。 细雪白,像一团团棉花。 细雪白,像一团团棉花。
小结
做圆周运动的物体,由于本身的惯性, 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. 周切线方向飞去的倾向. 当F=mω2r时,物体做匀速圆周运动 时 0时 当F= 0时,物体沿切线方向飞出 当F<mω2r时,物体逐渐远离圆心 < 时 当F>mω2r时,物体逐渐靠近圆心 > 时
第 三 离 节 心 现 象 及 其 应 用
第二章 圆周运动
一、离心现象
1、观察与思考
观察实验现象回答下列问题: 观察实验现象回答下列问题: (1)小球为什么会离开转盘? 小球为什么会离开转盘? (2)什么叫做离心运动? 什么叫做离心运动? 做匀速圆周运动的物体,在所受合力突然消失, 做匀速圆周运动的物体,在所受合力突然消失,或 者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下, 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 (3)物体作离心运动的条件
(4)制作“棉花” 制作“棉花” 糖
(5)甩干雨伞上的水滴
旋转时,当快到一定的程度时, 旋转时,当快到一定的程度时,水滴和 雨伞之间的附着力满足不了水滴做圆周运动 所需的向心力, 所需的向心力,水滴就会做远离圆心的运动 而被甩出去。 而被甩出去。
(6)链球运动
在田径比赛中, 在田径比赛中,链球项目就是得用离心现象 来实现投掷的。 来实现投掷的。链球的投掷是通过预摆和旋 转来完成的,运动员手持链球链条的一端, 转来完成的,运动员手持链球链条的一端, 在链球高速旋转时,突然松手, 在链球高速旋转时,突然松手,向心力消 链就沿切线方向飞出去。 失,链就沿切线方向飞出去。
2、下列关于离心现象的说法中正确的是( C ) 下列关于离心现象的说法中正确的是( A、当物体所受的合外力大于向心力时产生 离心现象 做匀速圆周运动的物体, B、做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力 都突然消失后,物体将做远离圆心 远离圆心的运动 都突然消失后,物体将做远离圆心的运动 做匀速圆周运动的物体, C、做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力 都突然消失后,物体将沿切线做直线运动 都突然消失后,物体将沿切线做直线运动 切线 做匀速圆周运动的物体, D、做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力 都突然消失后,物体将做曲线 曲线运动 都突然消失后,物体将做曲线运动
注意: 注意:
离心现象是做圆周运动的物体向心力不足、 离心现象是做圆周运动的物体向心力不足、 向心力不足 失去向心力所致的现象 所致的现象; 或失去向心力所致的现象; 离心现象的本质是惯性; 离心现象的本质是惯性; 惯性 不存在离心力; 不存在离心力;
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 当网笼转得比较慢时,水滴跟 当网笼转得比较慢时, 物体的附着力 足以提供所需的 附着力F 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 圆周运动。 向心力F 使水滴做圆周运动。 (2 当网笼转得比较快时, )洗衣机脱水桶 当网笼转得比较快时,附着力 不足以提供所需的向心力 F 不足以提供所需的向心力 F, 离心运动, 于是水滴做离心运动 穿过网孔, 于是水滴做离心运动,穿过网孔, 飞到网笼外面。 飞到网笼外面。
2、如何防止离心现象发生? 如何防止离心现象发生? A、减小物体运动的速度,使物体作圆周 减小物体运动的速度, 运动时所需的向心力减小 增大合外力, B、增大合外力,使其达到物体作圆周运 动时所需的向心力
三、课堂练习
1、以下属于离心现象应用的是:( BC ) 以下属于离心现象应用的是:( A、水平抛出去的物体,做平抛运动 水平抛出去的物体, B、链球运动员加速旋转到一定的速度后 将链球抛开 C、离心干燥器使衣物干燥 锤头松了, D、锤头松了,将锤柄在石头上磕几下就 可以把柄安牢
2、离心运动的防止 (1)汽车在公路转弯处的限速
(2)转动的砂轮、飞轮限速并加防护罩 转动的砂轮、 高速转动的砂轮、飞轮等, 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、 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 部分子间的作用力不足以提供所需的向心力 离心运动会便它们破裂 甚至酿成事故。 破裂, 时,离心运动会便它们破裂,甚至酿成事故。 为了防止事故的发生,通常还要在砂轮和飞 为了防止事故的发生, 轮的外侧加装一个防护罩 防护罩。 轮的外侧加装一个防护罩。
当F合<F向时→逐渐远离圆心的运动 逐渐远离圆心的运动
F=mrω F=0 F<mrω2
o
2
F>mrω2
1、汽车在平直轨道上: 、汽车在平直轨道上: f =F向, 圆周运动
f <F向,离心运动 离心运动
N
•若车速为 若车速为v 若车速为 需要的向心力 的向心力F 需要的向心力 向=mv2/r 能够提供的向心力为f 提供的向心力为 能够提供的向心力为
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