Transcript 离心运动
第4节 离心运动 2012.5.9 一、认识离心运动 • 棉花糖的制作 • 转盘 转盘 若转盘上的物体受到最 大静摩擦力是9N,物体的 质量是1kg,物体做圆周运 动的半径为1m, 当转盘ω=1rad/s 当转盘ω=3rad/s 当转盘ω=5rad/s 如果物体在上三种情 况下与转盘均保持相对 静止，分别需要多大的 向心力？ N O r T G • fmax=9N • 9N﹥f﹥0N • 当ω=1rad/s • F向=mrω2=1N • 当ω=3rad/s • F向=mrω2=9N • 当ω=5rad/s • F向=mrω2=25N 1、离心运动： 做圆周运动的物体，在受到 指向圆心的合外力突然消失，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.如果外界提供的 物体做圆周运动所需 2 小于 v 2 做离心运动 mR 指向圆心的合力F 的向心力 mrω ②.如果外界提供的 物体做圆周运动所需 2 等于 v 2 mR 指向圆心的合力F 的向心力 mrω 做圆周运动 ③.如果外界提供的 物体做圆周运动所需 2 大于 v 2 mR 指向圆心的合力F 的向心力 mrω 做近心运动 2、物体作离心运动的条件： a、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． b、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． • 3、离心现象的本质—— 物体惯性的表现 二、离心机械(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 解释： 当网笼转得比较慢时， 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。 ν F<mrω2 o F 2、洗衣机的脱水筒 洗衣机 3、离心水泵 4、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。 ？问题一： 要使原来作圆周运动的物体作离心运动，该怎么办？ A、提高转速，使所需向心力增大到大于物体所受合外力。 B、减小合外力或使其消失 5、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。 三、离心运动的危害及 其防止： 1、在水平公路上行驶的 汽车转弯时 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Fmax，汽车将做离 心运动而造成交通事故。因此， 在公路弯道处，车辆行驶不允许 超过规定的速度。 υ2 υ F<m r F 汽车 2、过荷 飞机攀高或翻飞旋转时， 会造成飞行员瞬间大脑缺血， 四肢沉重的现象。 可以通过离心机来研究、 测试、训练人体的抗荷能力。 ？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 3、实例 例1： 例2： 例3：公路拐角处房屋16个月被车撞22次 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 C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力，维 持其作圆周运动 D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故 ２、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑” 的现象，可以：( D ) 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 A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c 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 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 课堂小结 1．离心现象 (1)物体做离心运动的条件 合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力． (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． 2．离心运动的应用和防止 (1)离心运动的应用 ①离心干燥器 ②离心沉淀器 (2)离心运动的防止 ①车辆转弯时要限速 ②转动的砂轮和飞轮要限速