高中物理鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 离心现象图片课件ppt

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什么是向心力？向心力是按照力的性质还是按照力的作用效果来命名的？向心力由谁提供？
（1）明确研究对象 （2）确定轨迹找圆心和半径。 （3）受力分析，找向心力来源。 （4）根据牛顿定律列式求解。 （5）对结果进行必要的讨论。
那么由什么力为车辆提供向心力呢？
模型1：水平路面上转弯(圆周运动)
向心力全部由摩擦力提供
当转弯过快或转弯半径太小时，一旦摩擦力不足以提供汽车转弯时所需向心力，这时候汽车将发生事故。
模型2：汽车倾斜路面上转弯
将弯道设计为倾斜的——
那么，往哪个方向倾斜？
铁路的弯道通常外高内低，当车速按照规定速度行驶，火车与铁轨之间无挤压，有利于保养铁轨。求火车转弯的规定速度？
通过弯道的规定速度取决于弯道的半径和倾角
模型3：火车倾斜路面上转弯
思考讨论：如果火车转弯时的速度超过了规定速度，那么哪一道铁轨会受到车轮轮缘挤压？
思考讨论：如果火车转弯时的速度小于规定速度，那么哪一道铁轨会受到车轮轮缘挤压？
因此为了保护轮缘和行驶安全，过弯道有速度限制！
轮缘受到外轨向内的挤压力
轮缘受到内轨向外的挤压力
火车转弯时轨迹的半径R= 900m，火车质量为8×105kg，火车两轨间距l=1.4 m，两轨高度差h=0.14m，给你一块路牌来限制火车速度，要使火车转弯时所需向心力完全由重力和支持力的合力来提供，这块路牌上速度应填多少？（θ较小时可认为tanθ=sinθ）
求汽车过凸形路段最高点时对路面的压力？
质量为m的汽车在拱桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为 r，重力加速度为g
代表模型：汽车过桥问题
求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？并讨论若速度增大会发生什么情况?
质量为m的汽车在凹桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为 r，重力加速度为g
比较三种桥面受力的情况
长为L的细绳拴着质量为m 的小球在竖直平面内做圆周运动。
试分析：（1）当小球在最低点A 的速度为v1时，绳的拉力与速度的关系如何？
（2）当小球在最高点B 的速度为v2 时，绳的拉力与速度的关系又如何？
故小球过最高点的最小速度是
在“水流星”表演中，杯子在竖直平面做圆周运动，在最高点时，杯口朝下，但杯中水却不会流下来，为什么？
过山车为什么在最高点也不会掉下来？在最高点A的速度应满足什么条件？
当v=v0，小球刚好能够通过最高点；
当v当v>v0，小球能够通过最高点。
长为L的轻杆一端固定着一质量为m的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动
（1）当小球在最低点A的速度为v2时，杆的受力与速度的关系怎样？
（2）当小球在最高点B的速度为v1时，杆的受力与速度的关系怎样？
变形3：物体在管型轨道内的运动
如图，有一内壁光滑、竖直放置的管型轨道，其半径为R，管内有一质量为m的小球有做圆周运动，小球的直径刚好略小于管的内径。
（1）小球运动到最高点时，速度与受力的关系如何？（2）小球运动到最低点时，速度与受力的关系又是如何？
思考：小球在最高点的最小速度可以是多少？
最小速度v=0，此时mg=F3
思考：在最高点时，什么时候外管壁对小球有压力，什么时候内管壁对小球有支持力?什么时候内外管壁都没有压力？
当v当v>v0，外壁对球有向下的压力。
如图所示，质量m=0.2kg的小球固定在长为Ｌ＝0.9m的轻杆的一端，杆可绕Ｏ点的水平轴在竖直平面内转动，g=10m/s2，求：（１）当小球在最高点的速度为多大时，小球对杆的作用力为零？（２）当小球在最高点的速度分别为６m/s和1.5m/s时，杆对小球的作用力的大小和方向（３）小球在最高点的速度能否等于零？
竖直平面内圆周运动的临界问题
临界问题：由于物体在竖直平面内做圆周运动的依托物（绳、轨道、轻杆、管道等）不同，所以物体恰好能通过最高点的临界条件也不同。
物体在最高点的最小速度取决于该点所受的最小合外力。
离心运动：做匀速圆周运动的物体，在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需要的向心力的情况下，物体所做的逐渐远离圆心的运动叫做离心运动。
我们小时候大都喜欢吃棉花糖，而且当时一定非常奇怪。为什么一颗一颗的白砂糖，经过机器一转，就变成又松又软的“棉花”不断向外“飞出”呢?
离心运动的本质是由于惯性，换句话说，并不是受到离心力的作用，而是提供的力________做匀速圆周运动需要的向心力．
物体做匀速圆周运动时，向心力突然消失，则下列说法正确的是（ ）A、物体将继续在原来的圆周上运动B、物体将沿着圆周的切线方向飞出去C、物体将沿着切线和圆周运动之间的某一条曲线向远离圆心的方向运动D、以上说法都不对
1、离心干燥器的金属网笼
利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置
当网笼转得比较慢时，物体对水滴的附着力F 足以提供所需的向心力， 使水滴做圆周运动。当网笼转得比较快时，附着力 F 不足以提供所需的向心力 ，于是水滴做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面。
用离心机把体温计中的水银柱甩回玻璃泡内
在水平公路上行驶的汽车转弯
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。
飞机攀高或翻飞旋转时，会造成飞行员瞬间大脑缺血，四肢沉重的现象。 可以通过离心机来研究、测试、训练人体的抗荷能力。
下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动：A、汽车转弯时要限制速度B、转速很高的砂轮半径不能做得太大C、在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要底于外轨D、离心水泵工作时