5.7离心现象及其应用

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1、5.7离心现象及其应用教学目标（1）知道知道什么是离心现象。（2）知道物体做离心现象运动的条件。（3）知道离心现象的一些应用和可能带来的危害。教学过程漏水的“水流星”，为什么这个“水流星”在运动过程中会有水洒出來呢？通过这节课的学习，我们会便会有个明确的答案。一、离心现象学生阅读教材1、定义：做圆周运动的物体，在所受合外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，就会逐渐远离圆心，这种现象称为离心现象。我们也把物体的这样一种远离圆心的运动称为离心运动。由离心现象的定义，你知道为什么会出现这种离心现彖呢？2.产生离心现象的原因离心现象的本质一一物体惯性的表现己经知道物体能做匀速圆周运动是

2、因为受到了向心力的作用，那么，这种远离圆心的离心现象是否是受到了所谓的“离心力”的作用呢？其实，产生离心现象的时候，物体根本没有受到什么“离心力”的作用，现象的产生，依然和向心力有关。做匀速圆周运动的物体，由于本身有惯性，总是想沿着切线方向运动，只是由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动。如果提供向心力的合外力突然消失，物体由于本身的惯性，将沿着切线方向运动，这也是牛顿第一定律的必然结果。如果提供向心力的合外力减小，使它不足以将物体限制在圆周上，物体将做半径变大的圆周运动。此时，物体逐渐远离圆心，但“远离”不能理解为“背离”。做离心运动的物体并非沿半径方向飞出，而是运动半

3、径越来越大。二、离心运动的条件mv2当需求的向心力——大于所提供的向心力（半径方向的合外力）吋物体将做离心运动。Rmv2当需求的向心力——等于所提供的向心力（半径方向的合外力）时物体做風周运动。Rmv2当需求的向心力等于所提供的向心力（半径方向的合外力）时物体做向心运动。R对于以上内容，可参照下图进行分析。解释上课时的实验现象：其实瓶子的底部有个小孔，当我们使这个“水流星”做圆周运动，且速度比较大时，水的重力不足以提供它做圆周运动的向心力。而这吋由于底部有孔，瓶子又不能给这部分水提供弹力，所以对这部分水而言，它所能获得的向心力比它所需要的向心力要小，因此做离心运动，从小孔中洒出来。三、离心运动

4、的应用和防止1、应用(1)离心干燥器：链球、脫水筒、离心分离器、无缝钢管的生产、离心水泵等(2)用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内，离心沉淀器。(3)棉花糖的产生。砂糖先高温溶化成液态再被甩出即成棉花状。(4)洗衣机的脱水筒如果一个物体原來是做着圆周运动的，那我们有什么办法可以使它做离心运动呢？措施：a＞增大v；b、减小F合2、离心运动的防止(1)汽车拐弯时的限速，车辆转弯时为什么要设立限速标志？(2)高速旋转砂轮的限速。在砂轮的外侧加一个防护罩？那我们应该采取什么措施去防止这些危害呢？措施：a、增大F合；b、减小v三探究活动：1、汽车、自行车等在水平面上转弯吋，为什么速度不能过大？2、滑冰

5、运动员及摩托车运动员在弯道处的姿势，并分析其受力情况？3、展示“魔盘”娱乐设施的动画资料，讨论：“魔盘”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Z—块做圆周运动，而有的人逐渐向边缘滑去？用提供的力与需要的向心力的关系角度解释。对离心运动的进一步理解（1）做圆周运动的质点，当合外力消失时，它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去。（2）做离心运动的质点是做半径越来越大的运动或沿切线方向飞11!的运动，它不是沿半径方向飞出。（3）做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作用，因为没有任何物体提供这种力（不管是以是什么方式命名的力，只要是真实存在的，一定有施力物体）。（4）离心运动的运动

6、学特征是逐渐远离圆心运动，动力学特征是合外力消失或不足以提供所需要的向心力。3•离心运动本质：（1）离心现象的本质是物体惯性的表现2）离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象4・离心运动的特点：（1）做圆周运动的质点，当合外力消失时，它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去.（2）做离心运动的质点是做半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动，它不是沿半径方向飞出.（3）做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作用，因为没有任何物体提供这种力・用细绳系一小木块，使其在水平血做圆周运动，在运动过程中用火烧断细绳，观察细绳被烧断后小木块的运动。通过实验现象思考造成的原因是什么，使学生明白：形成离心现象的原

7、因是物体具有惯性的缘故。也就是说做圆周运动的物体有沿圆周切线飞出做直线运动的趋势。在旋转平台上滴儿团墨水，平台转速小时，墨水尚能随平台做匀速圆周运动;当平台转速增大达到一定转速时，墨水团呈如图所示形状，墨水团也做一种离心运动“前面转弯，请乘客站端扶好。”转动系统中的惯性力简称惯性离心力，这个惯性力的方向总是指向远离轴心的方向.它的大小等于物体的质量ni与非惯性系相对于惯性系的加速度大小的乘积.如果