七 離心現象及其應用

1、七 離心現象及其應用    一教學目標1知識目標（1）知道什么是離心現象，知道物體做離心運動的條件；（2）結合課本分析的實際問題，知道離心運動的應用和防止。2能力目標：培養(yǎng)結合實際分析物理問題的能力。3德育目標：培養(yǎng)學生辯證地看問題。二重點、難點分析重點：離心運動及其產生條件。難點：離心運動的具體分析。三教學方法實驗演示、觀察總結四教學用具離心機轉臺、離心干燥器、離心沉淀器。五教學過程(一)引入新課做勻速圓周運動的物體，任一時刻的瞬時速度方向均沿軌跡上該點的切線方向。當向心力滿足作圓周運動的需要時，物體做穩(wěn)定的勻速圓周運動。當提供的向心力不能滿足需要時，

2、物體的運動情況怎樣呢？(二)進行新課1離心現象（1）物體做離心運動的條件做圓周運動的物體，由于本身的慣性，總有沿著圓周切線方向飛去的傾向，它之所以沒有飛去是因為向心力持續(xù)地把物體拉到圓周上來，使物體同圓心的距離保持不變。一旦向心力突然消失，物體就沿切線方向飛去，離圓心越來越遠。如用細繩拉著在光滑水平面做勻速圓周運動的小球，如果細繩突然斷了，小球就沿切線方向飛去；用旋轉的砂輪磨制刀具時，原來做勻速圓周的砂輪微粒，磨落后將沿切線飛去?！菊n件展示】旋轉的砂輪磨制刀具除了向心力突然消失外，在合外力F不足以提供物體做圓周運動所需的向心力，即供需雙方不能滿足需要時，物體將偏離原來運動的圓軌道。當Fmr2時

3、，物體將沿切線和圓周之間的某條曲線運動，離圓心越來越遠，如圖所示。如在旋轉的平臺上滴幾滴墨水，平臺轉動較慢時，墨水能隨轉臺做勻速圓周運動，當平臺達到一定的轉速時，墨水滴將做逐漸遠離圓心的運動。物體做離心運動的條件是：合外力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力。（2） 離心運動做勻速圓周運動的物體，在所受合外力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫做離心運動。2離心運動的應用和防止（1）離心運動的應用離心干燥器演示：把一塊濕布放在離心干燥器的金屬網籠里，網籠轉得比較慢時，水滴跟物體的附著力F足以提供所需的向心力，使水滴做圓周運動。當網籠轉得比

4、較快時，附著力F不足以提供所需的向心力時，水滴就做離心運動，穿過網孔，飛到網籠外面。洗衣機的脫水筒也是利用離心運動把濕衣服甩干的。離心沉淀器體溫計盛水銀的玻璃泡上方有一段非常細的縮口，測定體溫后，升到縮口上方的水銀柱因受縮口的阻力不能自動縮回玻璃泡內，在醫(yī)院里將許多用過的體溫計裝入水袋內放在離心機上，轉動離心機，可把水銀柱甩回到玻璃泡內。當離心機轉得比較慢時，縮口的阻力F足以提供所需的向心力，縮口上方的水銀柱做圓周運動；當離心機轉得很快時，阻力F不足以提供所需的向心力，水銀柱做離心運動而進入玻璃泡內。在日常生活中我們通常是用手將體溫計中的水銀柱甩入玻璃泡內。試管里的懸濁液沉淀較慢，為了加速沉淀

5、，也可把試管裝入離心機，利用離心運動的原理使其中的不溶微粒加速沉淀。小朋友都愛吃 “棉花糖”，它的制做方法也應用了離心運動的原理。（2）離心運動的防止車輛轉彎時要限速在水平路面上行駛的汽車，轉彎時所需的向心力來源于靜摩擦力。如果轉彎時速度過大，所需的向心力F大于最大靜摩擦力Fmax，汽車將做離心運動而造成交通事故。因此，在轉彎處，車輛行駛不允許超過規(guī)定的速率。轉動的砂輪和飛輪要限速高速轉動的砂輪和飛輪等，都不得超過允許的最大轉速，如果轉速過高，砂輪和飛輪內部分子間的相互作用力不足以提供所需的向心力時，離心運動會使它們破裂，甚至釀成事故。(三)課堂練習1物體做離心運動的條件是什么？2在你的日常生

6、活中，各舉一例說明你對離心運動的應用和防止.3物體做離心運動時，運動軌跡A一定是直線B一定是曲線C可能是直線，也可能是曲線D可能是圓 4物體m用線通過光滑的水平板上的小孔與砝碼M相連，并且正在做勻速圓周運動，如圖所示，如果減小M的質量，則物體的軌道半徑r、角速度、線速度v的大小變化情況是Ar不變，v變小、變小Br增大，減小、v不變Cr減小，v不變、增大Dr減小，不變、v變小5如果汽車的質量為m，水平彎道是一個半徑50m的圓弧，汽車與地面間的最大靜摩擦力為車重的0.2倍，欲使汽車轉彎時不打滑，汽車在彎道處行駛的最大速度是多少？（ g取10 m/s2 ）參考答案：1做勻速圓周運動的物體，在合外力突然消失或者不足以提供圓周運動所需向心力的情況下，就產生了離心運動.2洗衣機的脫水筒是利用水的離心運動把濕