4.4 离心运动 学案

　　【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】

1．物体做离心运动所满足的条件。

2．对离心运动的理解及其实例分析。

　　【知识要点】

　　⑴ 定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。

　　⑵ 本质：离心现象是物体惯性的表现。

　　⑶ 如图所示：

　　① 向心力的作用效果是改变物体的运动方向，如果它们受到的合外力恰好等于物体所需的向心力，物体就做匀速圆周运动，此时，F=mrω2 。

　　② 如果向心力突然消失（例如小球转动时绳子突然断裂），则物体的速度方向不再变化，由于惯性，物体将沿此时的速度方向（即切线方向），按此时的速度大小飞出，这时F=0。

　　③ 如果提供的外力小于物体做匀速圆周运动所需的向心力，虽然物体的速度方向还要变化，但速度方向变化较慢，因此物体偏离原的圆周做离心运动，其轨迹为圆周和切线间的某条线，如图9所示，这时，F

　　⑷ 离心运动的应用和危害

　　① 利用离心运动制成离心机械，例如离心干燥器、洗衣机的脱水筒和离心转速计等等。

　　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间的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力F很大，大于最大静摩擦力Fmax，汽车将做离心运动而造成交通事故。如图9所示。因此，在转弯处，为防止离心运动造成危害：一是限定车辆的转弯速度；二是把路面筑成外高内低的斜坡以增大向心力。

　　【典型例题】

例：如图所示，一小球被一绳子牵引，在光滑水平的平板上以速度v做匀速圆周运动，半径R=30 cm，v=2.0 m/s。现将牵引的绳子迅速放长20 cm，使小球在更大半径的轨道上做匀速圆周运动，求：