1、5.11 离心现象及其应用【学习目标】1知道什么是离心现象,知道物体做离心运动的条件。2能结合课本所分析的实际问题,知道离心运动的应用和防止。【学习重点】理解物体做离心运动所需要的条件。【学习难点】对离心运动的理解及其实例的分析。【学海导航】1.在光滑水平面上,用细绳系一个小球,使其在桌面上做匀速圆周运动,绳子对小球的拉力迫使它不断改变_方向,小球所受的合外力总是指向_这个力叫向心力。2.向心力公式:F=_。3.向心力产生的加速度也是指向_,叫_。公式:_。【导学过程】一离心运动问题1:在光滑水平面上,用细绳系一个小球,使其在桌面上做匀速圆周运动。若细绳突然断了,小球将如何运动?问题2:“魔盘
2、”上的人所需向心力由什么力提供?为什么转速一定时,有的人能随之一块做圆周运动,而有的人逐渐向边缘滑去?结论:一定质量m的物体以一定的速率v在某一圆周上作半径为r的圆周运动,需要受到m大小的力的作用,记为F需。根据物体受力情况分析得到的实际提供给物体的指向圆心的力记为F供。物体运动的性质决定于F供及F需这一对“供”、“需”矛盾。当F供_F需时,物体就在这一轨道上做匀速圆周运动;当F供_F需时,它的向心加速度就会过大,致使物体拐弯过大,使运动轨迹的半径越来越小而做靠近圆心的向心运动;当F供_F需时,它的向心加速度就会过小,致使物体拐弯过小,使得物体运动轨迹的半径越来越大而做远离圆心的运动,这就是离
3、心运动。二离心运动的应用和防止问题:(1)洗衣机的脱水筒就是利用离心运动把附着在衣服上的水分甩掉的,那么随着脱水桶转速的增加,水滴为啥会做离心运动? (2)在公路转弯处,为什么车辆行驶不允许超过规定的速度? (3)为什么砂轮、飞轮等都不得超过允许的最大转速? 【思考练习】1一小木块放于水平转盘上,与转轴的距离为r,若木块与盘面间的最大静摩擦力是木块重力的倍,则转盘转动的最大角速度是_。2司机为了能够控制驾驶的汽车,汽车对地面的压力一定要大于零。在高速公路上所建的高架桥的顶部可以看成是一个圆弧,若设计高速公路高架桥时限定速率180km/h,则高架桥顶部的圆弧半径至少为_。(g=10m/s2)3匀
4、速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的物体A和B,它们和盘的动摩擦因数相同,当圆盘转速加快到两物体刚要滑动又尚未发生滑动的状态时,烧断细线,则两物体的运动情况是【】A两物体均沿切线方向滑动B两物体均沿半径方向做远离圆心的运动C两物体随盘一起做匀速圆周运动,不发生滑动D物体A随盘一起做匀速圆周运动,不发生滑动;物体B将沿一条曲线运动,离圆心越来越远4如图所示,光滑圆盘中心O有一小孔,用细绳穿过小孔,两端各系一小物体A与B,A与B质量相等,盘上的物体A做半径r=20cm的匀速圆周运动,要保持B平衡,A物体的角速度是_rad/s(g=10m/s2)。若绳子突然断了,则A物体做_运动,B物体做_运动。【学教后记】