2012高一物理课件：第二章 第三节 离心现象及其应用（粤教版必修2）

(共13张PPT)
第三节　离心现象及其应用
一、离心现象
1．离心现象：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，就会做逐渐
_____圆心的运动，这种现象称为离心现象．
远离
2．物体做离心运动的条件：当物体所受合外力突然消失或
合外力不足以提供向心力时，物体做离心运动．
3．在实际中，利用离心现象工作的机械叫做__________，
如离心干燥(脱水)器、洗衣机的脱水筒等．
离心机械
图2－3－1 所示为我国链球运动员投掷链球时情景，请思
考下列问题．
(1)运动员未松手前链球做什么运动？
(2)运动员松手后链球做什么运动？
答案：(1)圆周运动
(2)离心运动
图 2－3－1
二、离心现象的应用与防止
1．洗衣机中的衣服跟随脱水桶在旋转，当转速较快时，衣
服里的水利用___________将水抛甩出脱水桶．
离心运动
2．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__________而造成交通
事故．
离心运动
3．在汽车和火车转弯处，为防止离心运动造成的危害，一
是限定汽车和火车的转弯速度不能太___；二是把路面筑成外高
内低的斜坡以增大_________．
大
向心力
要点1
离心运动的理解
1．离心运动的实质——物体惯性的表现
做匀速圆周运动的物体，由于本身有惯性，总是想沿着圆周
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，而是运动半径越来越大 .
2．离心运动的受力特点
物体做离心运动并不是受到“离心力”作用(“离心力”实
际上是不存在的)，而是提供的向心力太小或突然消失的缘故．
3．理解离心运动的条件
(1)向心力的作用效果是改变物体的运动方向，如果向心力
突然消失，则物体的速度方向不再变化，由于惯性，物体将沿
切线方向飞出去，它不是沿半径方向飞出．
(2)如果提供的向心力太小，虽然物体的速度方向仍在变
化，但变化较慢，因此物体会偏离原来的圆周而做离心运动，
其轨迹为圆周和切线间的某一条曲线．
【例1】(双选)一个粗糙的水平转台以角速度ω匀速转动，
转台上有一质量为 m 的物块恰能随转台一起转动而做匀速圆周
运动，则下列说法正确的是(
)
A．若增大角速度ω，物块将沿切线方向飞出
B．若增大角速度ω，物块将沿曲线逐渐远离圆心
C．若减小角速度ω，物块将沿曲线逐渐靠近圆心
D．若减小角速度ω，物块仍做匀速圆周运动
解析：物体恰能随转台一起转动，说明此时充当向心力的摩
擦力恰好能够保证物体做圆周运动．如果增大角速度ω，则需要的
向心力要增大，而摩擦力不能再增大了，因此，物体就会逐渐远
离圆心，B 答案正确；若减小角速度ω，则需要的向心力减小，而
摩擦力也可以减小，因此，物体仍做匀速圆周运动，D 答案正确．
答案：BD
分析物体是做圆周运动、离心运动还是向心运
动，要看外界提供的向心力与物体做圆周运动所需要的向心力
的关系．
(1)当 F＝mω2r 时，物体做匀速圆周运动；
(2)当 F＝0 时，物体沿切线方向飞出；
(3)当 F＜mω2r 时，物体逐渐远离圆心；
(4)当 F＞mω2r 时，物体逐渐靠近圆心．
图 2－3－2
1．下列关于离心现象的说法正确的是(
)
C
A．当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象
B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，
它将做背离圆心的圆周运动
C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，
它将沿切线方向做直线运动
D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，
它将沿切线方向做曲线运动
要点2
离心现象的应用与防止
1．应用：利用离心运动制成的离心机械，如离心干燥器、
洗衣机的脱水筒等. 洗衣机的脱水：当脱水桶转得比较慢时，
水滴与衣服的附着力 F 足以提供所需的向心力，水滴做圆周运
动；当脱水桶转得比较快时，附着力 F 不足以提供所需的向心
力，于是水滴做离心运动，穿过脱水桶孔，飞到桶外．
2．防止：在汽车和火车转弯处，为防止离心运动造成的危
害，一是限定汽车和火车的转弯速度不能太大；二是把路面筑
成外高内低的斜坡以增大向心力．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．
【例2】(双选)洗衣机的甩干桶在转动时有一衣物附着在桶
壁上，此时(
)
A．衣服受到重力、桶壁的弹力和摩擦力
B．衣服随桶壁做圆周运动的向心力是摩擦力
C．桶壁的弹力随桶的转速的增大而增大
D．桶壁对衣物的摩擦力随转速的增大而增大
解析：衣服受到重力、桶壁的弹力和摩擦力，选项 A 正确．
衣服在弹力充当的向心力作用下做圆周运动，B 错误．转速增
大，向心力增大，即弹力增大，C 正确．摩擦力与重力是一对
平衡力，因此 D 错误．
答案：AC
2．(双选)为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”
的现象，可以(
)
BC
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
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