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课件网) 生活中的圆周运动——— 离心运动及其应用 小实验:小球拖起大球实验 导入新课 注意观察小球、大球的运动 生活情景—生活中的离心现象 转动伞柄 离心抛掷链球 旋转飞椅 一、离心运动 1.定义:做圆周运动的物体,逐渐远离圆心的运动叫作离心运动。 问题:为什么物体会做离心运动呢?物体做离心运动的条件是什么呢? 情景1:做圆周运动的物体,若受到的合外力突然消失,物体将做什么运动? 沿圆周的切线方向做匀速直线运动 探究物体做离心运动的条件 探究物体做离心运动的条件 情境2:实验:墨水旋风实验 在圆纸片不同位置滴几滴墨水,先慢慢旋转纸片, 再逐渐加快转速,注意观察墨滴的运动。 实验:墨水旋风实验 问题:为什么转速较慢时,墨滴随纸片做圆周运动,但转速加快时候,墨滴被甩出去,做离心运动呢? 物体做离心运动的条件: 合外力为0,或者合外力不足以提供做圆周运动的向心力 形成结论: 0 ≤F合<mω2r 供<需 一、离心运动 1.概念:做圆周运动的物体,在某种情况下,会脱离圆周运动,做远离圆心的运动,我们把这种运动称为离心运动。 2.条件:所受合外力为0,或者合外力不足以提供做圆周 运动所需要的向心力。 3.本质: 物体具惯性 合力与向心力的关系对圆周运动的影响 ①若F合=mω2r,物体做匀速圆周运动(供=需) ②若F合=0,物体沿切线方向飞出(供<需) ③若F合
mω2r,物体做近心运动(供>需) 答疑 为什么小球可以拖起大球向上运动? 例题:火车以半径R= 900 m转弯,火车质量为8×105kg ,速度为30m/s,火车轨距l=1.4 m,要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力,轨道应该垫的高度h? FN mg θ h 典型例题 解:(θ较小时tanθ=sinθ) 由力的关系得: 由向心力公式得: 由几何关系得: =0.14m F=mv2/R h/l=sinθ F/mg= tanθ FN mg F h h=lv2/Rg θ 典型例题 二、离心运动的应用 离心脱水 棉花糖机 离心机分离血液 15 洗衣机脱水桶 三、离心运动的防止 防止:汽车转弯,高速砂轮限速等 由此可见:当汽车转弯时,存在一个安全通过的最大速度,如果超过了这个速度,汽车将发生侧滑现象。 改进措施: 1.增大转弯半径 2.增加路面的粗糙程度 3.最重要的一点:司机应该减速慢行 4.增加路面高度差———外高内低 问题与思考 1.离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象。 2.离心现象的本质是物体惯性的体现 3.做离心运动的条件: 做圆周运动的物体合外力消失或不足以提供所需的向心力。 4.离心运动的应用及防止 温故知新 课堂练习 1.翻滚过山车是一种非常刺激而有趣的游乐项目。如图甲所示,小刚同学所坐的翻滚过山车正在下行中,如图乙所示,他此时所做的运动及所受合力的可能方向分别是( ) A.匀速圆周运动、沿F1方向 B.匀速圆周运动、沿F2方向 C.加速圆周运动、沿F3方向 D.减速圆周运动、沿F2方向 C 作业 1、生活中还有哪些圆周运动的轨道在水平面?哪些圆周运动的轨道在竖直平面?如何分析这些运动? 2、观察汽车减速带,这样设计有何优点? 3、尝试制作拱形桥模型。 4、书本38页,2、3、4、5题。 谢谢大家! ... ...