2.3 离心现象及其应用（学案 课件 共2份）

1.2.3　离心现象及其应用 学习目标 核心提炼 1.知道离心现象及物体做离心运动的条件。 2个概念———向心运动、离心运动 1个条件———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。 一、离心现象 [观图助学] 如图所示，链球比赛中，高速旋转的链球被放手后会飞出。汽车高速转弯时，若摩擦力不足，汽车会滑出路面。 (1)链球飞出、汽车滑出是因为受到了离心力吗？ (2)物体做离心运动的条件是什么？ 1.离心现象：做圆周运动的物体，在所受合力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就会做逐渐远离圆心的运动，这种现象称为离心现象。 2.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“离心力”。 3.离心运动的本质：由于物体具有惯性，物体做圆周运动时，总有沿切线方向飞出的趋势。 [理解概念] 判断下列说法是否正确。 (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。(√) (4)离心运动的运动轨迹一定是直线。(×) 二、离心现象的应用和防止 [观图助学] 如图所示是公路旁限速的警示标志和转动的砂轮，请思考： (1)在公路转弯处，为什么有限速的警示标志？ (2)转动的砂轮、飞轮是否需要限速？ 1.离心现象的应用：离心干燥器、洗衣机的脱水筒、离心分离器。 2.离心现象的防止：转弯限速、砂轮加防护罩等。 [理解概念] 判断下列说法是否正确。 (1)汽车转弯时要限定速度是为了防止离心现象。(√) (2)洗衣机转动给衣服脱水利用了离心现象。(√) (3)转速较高的砂轮半径不宜太大是为了防止离心现象。(√) (4)将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成“棉花糖”是为了防止离心现象。(×) 　离心现象的理解 [观察探究] 如图1所示，绳拉球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，角速度大小为ω，质量为m。此时球所受合外力F合＝mω2r，试分析在以下状态下，球的运动情况。 图1 (1)当绳子突然断裂时； (2)当绳子提供的向心力小于mω2r时。 答案　(1)绳子突然断裂，绳子的拉力为零，球沿切线方向飞出。 (2)绳子提供的向心力小于mω2r时，球将逐渐远离圆心，做离心运动。 [探究归纳] 1.对离心运动的理解 (1)离心运动并非沿半径飞出的运动，而是运动半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动。 (2)离心运动的本质是物体惯性的表现，并不是受到了“离心力”的作用。 2.合外力与向心力的关系 做离心运动的物体并非受到离心力的作用，而是合外力不足以提供向心力的结果。具体来看合外力与向心力的关系如图2所示： 图2 (1)若F合＝mrω2或F合＝，物体做匀速圆周运动，即“提供”满足“需要”。 (2)若F合>mrω2或F合>，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