离心现象及其应用
离心现象及其应用
离心现象及其应用——物理研究性学习相信你在电视上一定见过这样的画面，有时候飞速行驶的赛车在转弯处会突然冲出赛道，翻成个底朝天你注意观察过失事赛车是沿赛道的什么方向冲出去的吗？一般汽车在水平公路上高速行驶时，如遇道路急转弯，往往也会冲出公路，造成车祸，尤其在雨天，更容易发生这样的事故。
赛车或汽车在转弯处冲出正常行驶道路的物理原因正是离心现象。
一、知识总结（1）离心现象①定义：做圆周运动的物体，在某种情况下会脱离圆周做离开圆心的运动的现象。
②本质：离心运动的本质是由于物体具有惯性。
物体做圆周运动时总有沿切线方向飞出的趋势。
③条件：所受的向心力消失或所受到的指向圆心的合外力小于所需的向心力时。
（2）、离心现象的应用及防止①应用：制作水泥涵管，离心式水泵，离心节速器、离心试验器（飞行员锻炼身体）、离心干燥器，离心沉淀器等。
②危害及防止：车辆转弯时易出现交通事故，弯道处要对车辆进行限速；火车在拐弯处设计倾角。
（3）、设计实验实验：自制洗衣机脱水原理演示器器材准备：一只大的塑料可乐瓶子、铁棒、木板、剪刀、细绳等。
实验方法：按如图组装器材，拧下瓶盖，用纱布条（或其它布条）沾上水放到自制的脱水筒里，拧上盖子。
沿箭头方向拉绳，使矿泉水瓶旋转。
可看到脱水筒内的水滴做离心运动，穿过筒表面上的小孔，飞到孔外。
几分钟后拿出布条可看到水分已经不多。
由此演示了洗衣机脱水原理。
二、离心现象的原因分析：设质量为m的物体，沿半径为R的圆周做匀速圆周远动，线速度为v，运动中受到指向圆心的外力的合力为F1，物体做匀速圆周运动所需要的向心力是F2=mv^2/R。
①当F1=F2时，物体做匀速圆周运动。
②当F1＞F2时，物体做半径越来越小的近心运动。
③当F1＜F2时，则合外力不足以将物体拉回到原有轨道上，物体将逐渐远离圆心而做离心运动。
三、离心现象的应用（1）洗衣机脱水桶的设计应用：洗衣机的甩干筒壁上有许多小洞，当我们将湿衣服放进去甩干的时候，甩干筒飞快的旋转，而衣服里的水在离心力的作用下从甩干桶的小洞跑出去了，从排水口流出，所以就把衣服甩干了。
离心现象及其应用
05
离心现象的未来发展
离心技术的改进与创新
01
02
03
优化离心设备
通过改进离心设备的材料、 设计和制造工艺，提高设 备的稳定性和使用寿命， 降低能耗和运行成本。
智能化控制
引入先进的传感器和控制 系统，实现离心过程的实 时监测和自动控制，提高 分离效率和精度。
新型离心技术研发
探索和开发新型的离心技 术，如超高速离心、低温 离心等，以满足特殊分离 需求。
离心现象的理论研究与实验验证
理论研究
深入研究离心现象的物理机制和数学模型，为离心技术的改进和 创新提供理论支持。
实验验证
通过实验验证离心现象的理论模型，探索不同条件下离心分离的 规律和特性，为实际应用提供依据。
T象的原理
离心力的产生是由于物体在圆周运动中受到向心力 的同时，还受到惯性力的作用。
惯性力的大小与物体的质量、速度和半径有关，方 向与向心力相反。
当物体受到的离心力大于向心力时，惯性力占据主 导地位，使物体沿着切线方向飞出；反之，物体将 沿着轨道内侧移动。
离心力的计算
离心力的大小可以通过公式F = mω²r 计算，其中m为物体的质量，ω为角 速度，r为物体到圆心的距离。
旋转机械的稳定性问题
01
稳定性问题产生的原因
旋转机械在高速运转时，由于受到离心力的作用，容易发生稳定性问题，
如弯曲、扭曲等。
02
稳定性问题的危害
稳定性问题可能导致机械部件的损坏、设备效率降低、甚至引发安全事
故。
03
解决方案
采用高强度材料，提高机械部件的刚度和强度；优化机械设计，改善机
械结构的稳定性；采用先进的控制技术，对机械进行实时监测和调整。
5.7离心现象及其应用
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来呢？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象呢？2．产生离心现象的原因离心现象的本质——物体惯性的表现已经知道物体能做匀速圆周运动是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，而是运动半径越来越大。
二、离心运动的条件当需求的向心力大于所提供的向心力（半径方向的合外力）时物体将做离心运动。
当需求的向心力等于所提供的向心力（半径方向的合外力）时物体做圆周运动。
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。
当F= 0时，物体沿切线方向飞出对于以上内容，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。
第03节离心现象及其应用
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，就会做逐渐远离圆心的运动，这种现象称为离心现象．2．离心运动的本质：由于物体具有惯性，物体做圆周运动时，总有沿切线方向飞出的趋势． 二、离心现象的应用和防止1．离心机械：利用离心现象工作的机械．2．离心现象的应用：离心干燥器、洗衣机的脱水筒、离心分离器． 3．离心现象的防止：转弯限速、砂轮加防护罩等．(1)做离心运动的物体一定受到离心力的作用．( ) (2)离心运动是沿半径向外的运动．( ) (3)离心运动是物体具有惯性的表现．( ) (4)离心运动的轨迹一定是曲线．( )(5)脱水筒转速加快，附着力小于所需的向心力时，水滴做离心运动．( )一、离心现象的理解绳拉球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，角速度大小为ω，质量为m .此时球所受合外力F 合＝mω2r ，试分析在以下状态下，球的运动情况．(1)当绳子突然断裂时．(2)当绳子提供的向心力小于mω2r 时．1．对离心运动的理解(1)离心运动并非沿半径飞出的运动，而是运动半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动． (2)离心运动的本质是物体具有惯性的表现，并不是受到了“离心力”的作用．(3)物体做离心运动的原因：提供向心力的合外力突然消失，或者合外力不能提供足够的向心力．注意：物体做离心运动并不是物体受到离心力作用，而是由于合外力不能提供足够的向心力．所谓“离心力”实际上并不存在．2．合外力与向心力的关系(如图1所示)．(1)若F 合＝mrω2或F 合＝m v 2r ，物体做匀速圆周运动，即“提供”满足“需要”．(2)若F 合>mrω2或F 合>m v 2r，物体做半径变小的近心运动，即“提供过度”，也就是“提供”大于“需要”．(3)若0<F 合<mrω2或0<F 合<m v 2r，则合外力不足以将物体拉回到原轨道上，而做离心运动，即“需要”大于“提供”或“提供不足”．(4)若F 合＝0，则物体做匀速直线运动．例1 如图2所示是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动．关于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是( ) A ．摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用 B ．摩托车所受外力的合力小于所需的向心力 C ．摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去 D ．摩托车将沿其半径方向沿直线滑去合力与向心力的关系对圆周运动的影响若F 合＝mω2r ，物体做匀速圆周运动． 若F 合<mω2r ，物体做离心运动． 若F 合＝0时，物体沿切线飞出．若F 合>mω2r ，物体做近心运动．针对训练 用绳子拴一个小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，当绳子突然断了以后，小球的运动情况是( )A ．沿半径方向接近圆心B ．沿半径方向远离圆心C ．沿切线方向做直线运动D ．仍维持圆周运动 二、离心现象的应用和防止1．请简述洗衣机脱水的原理．2．如图3所示，汽车在平直公路上行驶，转弯时由于速度过大，会偏离轨道，造成交通事故，这是什么原因呢？1．几种常见离心运动的对比图示2.离心现象的防止(1)汽车在公路转弯处限速：在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需要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大于最大静摩擦力f max，汽车将做离心运动而造成车体侧滑，因此在公路转弯处汽车必须限速．(2)转动的砂轮、飞轮限速：高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，砂轮、飞轮内部分子间的作用力不足以提供所需的向心力时，离心运动会使它们破裂，甚至酿成事故．例2下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是()A．水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出B．水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出C．水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出D．水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是沿切线方向甩出三、圆周运动的临界问题1．临界状态：当物体从某种特性变化为另一种特性时发生质的飞跃的转折状态，通常叫做临界状态，出现临界状态时，既可理解为“恰好出现”，也可理解为“恰好不出现”．2．对于匀速圆周运动的临界问题，要特别注意分析物体做圆周运动的向心力来源，考虑达到临界条件时物体所处的状态，即临界速度、临界角速度，然后分析该状态下物体的受力特点，结合圆周运动的知识，列方程求解．通常碰到的是涉及如下三种力的作用：(1)与绳的弹力有关的临界问题此类问题要分析绳恰好无弹力这一临界状态下的角速度(或线速度)．(2)与支持面弹力有关的临界问题此类问题要分析恰好无支持力这一临界状态下的角速度(或线速度)．(3)因静摩擦力而产生的临界问题此类问题要分析静摩擦力达到最大时这一临界状态下的角速度(或线速度)．例3某游乐场里的赛车场地为圆形，半径为100 m，一赛车与车手的总质量为100 kg，轮胎与地面间的最大静摩擦力为600 N．(g取10 m/s2)(1)若赛车的速度达到72 km/h，这辆车在运动过程中会不会发生侧滑？(2)若将场地建成外高内低的圆形，且倾角为30°，赛车的速度为多大时，车手感觉不到自己有相对车的侧向的运动趋势？例4如图4所示，水平转盘的中心有一个光滑的竖直小圆孔，质量为m的物体A放在转盘上，物体A到圆孔的距离为r，物体A通过轻绳与物体B相连，物体B的质量也为m.若物体A与转盘间的动摩擦因数为μ，则转盘转动的角速度ω在什么范围内，才能使物体A随转盘转动而不滑动？(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g)1．(离心运动)在水平公路上行驶的汽车，当汽车以速度v 运动时，车轮与路面的静摩擦力恰好等于汽车转弯所需要的向心力，汽车沿如图5所示的圆形路径(虚线)运动．如果汽车转弯速度大于v ，则汽车最有可能沿哪条路径运动？( ) A ．Ⅰ B ．Ⅱ C ．Ⅲ D ．Ⅳ2．(离心运动的应用及分析)(多选)洗衣机脱水的原理是利用了离心运动把附着在衣服上的水分甩干．如图6是某同学用塑料瓶和电机等自制的脱水实验原理图，但实验发现瓶内湿毛巾甩干效果不理想，为了能甩得更干，请为该同学设计改进建议( ) A ．增加转速 B ．减小转速 C ．增大塑料瓶半径D ．减小塑料瓶半径3．(离心运动的分析)(多选)如图7所示，水平转台上放着A 、B 、C 三个物体，质量分别为2m 、m 、m ，离转轴的距离分别为R 、R 、2R ，与转台间的动摩擦因数相同．当转台旋转时，下列说法中正确的是( )A ．若三个物体均未滑动，则C 物体的向心加速度最大B ．若三个物体均未滑动，则B 物体受的摩擦力最大C ．若转速增加，则A 物体比B 物体先滑动D ．若转速增加，则C 物体最先滑动4．(汽车在水平路面上的转弯)高速公路转弯处弯道圆半径R ＝100 m ，汽车轮胎与路面间的动摩擦因数μ＝0.225.若路面是水平的(假设最大静摩擦力可近似看做与滑动摩擦力相等，g 取10 m/s 2)．问： (1)汽车转弯时不发生径向滑动(离心现象)所允许的最大速度v m 为多大？ (2)当速度超过v m 时，将会出现什么现象？5．(圆周运动的临界问题)如图所示，水平转盘上放有一质量为m 的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r ，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求：(重力加速度为g )(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度． (2)当角速度为3μg2r时，绳子对物体拉力的大小．。
离心现象的原理和应用
离心现象的原理和应用简介离心现象是指物体在离心力作用下产生的偏离轨迹的现象。
离心现象广泛应用于许多工程和科学领域，本文将介绍离心现象的基本原理和常见的应用。
原理离心现象的原理基于离心力的作用。
离心力是指物体在旋转体上运动时，由于离开旋转中心而产生的向外的力。
它与物体的质量和运动速度有关，可以用以下公式表示：F = m * v^2 / r其中，F表示离心力，m表示物体的质量，v表示物体的速度，r表示离旋转中心的距离。
根据这个公式可以看出，离心力与速度的平方成正比，与离旋转中心的距离的倒数成正比。
这意味着，离心力会随着速度的增加而增加，同时离旋转中心的距离越大，离心力也越大。
离心现象的原理可以用以下几点来总结：1.对于旋转体上的物体，速度越大，离心力越大。
2.对于相同的速度，离旋转中心的距离越大，离心力越大。
3.离心力的方向指向远离旋转中心的方向。
应用离心现象在工程和科学领域有许多重要的应用。
以下是一些常见的应用示例：1. 离心机离心机是运用离心现象工作的一种设备，广泛应用于化学、生物、医学等领域。
离心机通过产生高速旋转，利用离心力分离物质中的固体颗粒或液体成分。
离心机的不同部分可以用离心力的强度和方向的变化来分离不同的物质。
2. 离心泵离心泵是利用离心力将液体推送到较远距离的一种设备。
离心泵通过高速旋转叶片产生离心力，使液体沿着泵的轴线方向移动。
离心泵的设计可以根据需求来调整离心力的大小和方向，适应不同的工作条件。
3. 自动洗衣机自动洗衣机利用离心现象来进行洗涤和脱水。
在洗涤过程中，自动洗衣机通过旋转内筒生成离心力，使水和洗涤剂充分混合，并通过摩擦来清洗衣物。
在脱水过程中，洗衣机通过高速旋转产生离心力，使衣物快速脱水。
4. 离心浓缩器离心浓缩器是一种常用的分离和浓缩溶液的设备。
离心浓缩器通过产生高速旋转，利用离心力将溶液中的溶质分离出来，并实现溶液的浓缩。
离心浓缩器广泛应用于化学、制药、食品等领域。
离心现象及其应用
高一物理
一、离心运动
1．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．
（1）离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现 象． （2）离心现象的本质是物体惯性的表现
（3）离心的条件：做匀速圆周运动的物体合外力心运动的应用和防止
1．离心运动的应用实例
（1）离心干燥器 （2）洗衣机的脱水筒 （3）用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内 （4）“棉花糖”的产生
2．离心运动的防止实例
（1）汽车、火车拐弯时的限速． （2）高速旋转的飞轮、砂轮的限速．
小结：
• 做圆周运动的物体，所受的合外力F突然消失或 不足以提供所需的向心力时，物体就做离心运 动．
；
厨师谈结婚的事儿。娃们在年龄上刚刚进入“爱”的临界期，在阅历上刚刚接触城市和所谓现代生活方式。更多的时候，娃们一人压着另一人的肩膀唱无病呻吟的情歌，破碎呀、抛弃呀，而表情健康。如果有一天他们得知自己是在工作、在赚钱，养活一个家，就没这么轻松了。 ? 厢红旗柳树最多。 有一棵半抱粗的老柳好像被雷劈过，躯干残破，却生出柔枝，垂地依依。还有一棵大柳树，及抱，枝叶阔大。人们围着树砌了一圈白石矮椅，乍一看，像大树的裤衩落地，来不及提起来。 ? ———英不落札记之五 小羊羔 在伊胡塔草原那边，今年也发了水。水退了，仍在地面盈留寸余。远望过去， 草原如藏着一千面小镜子，躲躲闪闪地发亮，绿草尖就从镜子里伸出头来。马呢，三两成群地散布其间。马真是艺术家，白马红马或铁青马仿佛知道自己的颜色，穿插组合，又通点缀的道理，衬着绿草蓝天，构图饱满而和谐。 ? 这里也有湖泊，即“淖尔”。黑天鹅曲颈而游，突然加速，伸长脖子 起飞，翅膀扑拉扑拉，很费力，水迹涟涟的脚蹼将离湖面。 ? 湖里鱼多，牧民的孩
离心现象及其应用
离心现象及其应用简介离心现象是指液体在旋转状态下，由于离心力的作用而产生和表现出的一系列现象。
离心现象在众多领域中有着广泛的应用，特别在化学、生物学、医学和工程技术等领域中发挥着重要的作用。
本文将介绍离心现象的基本原理和相关应用。
离心现象的原理离心现象的基本原理是液体在旋转过程中由于离心力的作用，产生浓度梯度，使得较重的物质向离心轴（旋转中心）靠拢，而较轻的物质则远离离心轴。
基于这一原理，离心现象常用于分离混合物中的不同成分、富集某些物质以及测量和研究物质的性质等。
离心技术在生物学中的应用离心技术在生物学研究中扮演着至关重要的角色。
离心机是生物学实验室的常见工具之一，其应用包括但不限于以下几个方面：分离细胞和细胞器离心机通过不同的离心力和离心时间，可将细胞和细胞器以不同速度沉降到不同层次，从而实现其分离和富集。
这对于研究细胞结构和功能、提取细胞器以及制备纯化蛋白质等都具有重要意义。
提取核酸和蛋白质离心技术可用于蛋白质和核酸的提取和纯化过程中。
通过离心，可以将细胞破碎后的混合物离心沉淀，从而得到目标物质。
这为研究基因组学和蛋白质组学提供了有效方法。
分析血液和尿液中的成分离心技术也被广泛应用于临床实验室中。
通过离心可将血液和尿液样品分离成红细胞、白细胞、血小板等不同组分，进而进行相关的分析和检测。
这有助于临床医学的诊断和治疗。
离心技术在化学中的应用离心技术在化学领域中有着多样的应用。
以下是一些例子：分离液体中的杂质离心机可以用于分离液体中的悬浮物或杂质。
通过离心，悬浮物会沉降到管底，使得上清液呈现较高的纯度。
这在制备纯化试剂和分析化学中非常常见。
分离合成产物离心技术可以用于分离化学合成反应中的产物。
通过调整离心参数，可将反应混合物中的产物与废料分离，从而得到纯净的产物。
这对于合成有机化合物和药物研发非常重要。
富集稀有元素和溶解物离心技术可以用于富集溶液中的稀有元素和溶解物。
通过调整离心条件，将目标物质富集到一定位置，从而实现有效提取和分离。
第三节 离心现象及其应用
2.条件：合力突然消失或者小于物体做圆周运动所需的向心力。
3.本质：离心现象的本质——物体惯性的表现。 二、离心运动的应用与防止
１.应用实例——洗衣机的脱水筒、棉花糖的产生等。
２.防止实例——汽车拐弯时的限速、高速旋转的飞轮、 砂轮的限速等。
不能说凡是合理的都是美的，但凡是美 的确实都是合理的。
件的情况下，滑块仍能与圆盘保持相对静止(
A.增大圆盘转动的角速度 B.增大滑块到转轴的距离 C.增大滑块的质量 D.改变上述任一条件的情况下，都不能使
C
)。
滑块与圆盘保持相对静止
一、离心运动
1.定义：做圆周运动的物体，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的情况下，就会做逐渐远离圆 心的运动，这种现象称为离心现象。
第三节
离心现象及其应用
1.通过生活现象了解离心运动的实例。
2.知道物体做离心运动的条件。
3.通过实例分析了解离心运动的应用与防止。
一
离心现象
1.链球先做什么运动？ 2.链球离开运动员的手以后做什么运动？ 链球先绕运动员做圆周运动。 链球离开运动员的手以后逐渐远离运动员,做斜抛运动。
1.离心现象：
三
实例：汽车拐弯
离心现象的防止
为什么汽车拐弯时要限速？
（1）汽车拐弯需要的向心力由车轮和地面间的静摩擦
力提供， （2）车速越大需要的向心力越大，而静摩擦力有最大 值， （3）当需要的向心力大于实际受到的最大静摩擦力时，
车辆将做离心运动，侧向滑动，发生危险，所以拐弯
时车辆要减速慢行。
例3.为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的 现象，可以：( D )
B.水会从筒中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故
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高一物理必修二导学案 第二章 第三节 离心现象及其应用（导学案）
编制：李军润 审核：杨玉蓉、刘晋君
班级 第 组 姓名
● 学习目标
（1）知道什么是离心现象。
（2）知道物体做离心运动的条件。
（3）能结合生活中的实例解释离心现象，知道离心运动的应用和危害的防止。
● 预习案（15分钟）
一、教材助读：通过阅读教材完成下列填空
(1)做圆周运动的物体，在所受合外力 或 的情况下，就会做逐渐远离圆心的运动，这种现象称为离心现象。
(2)在实际中，利用离心现象工作的机械叫做 。
(3)物体做离心运动的条件。
当物体所受的 突然消失或 不足以提供向心力时物体就做离心运动。
(4)离心运动的应用主要有 、 、 等。
(5)离心运动危害的防止的应用主要有 、 、 等。
● 熟记规律—我思考、我收获
1.物体做离心运动的两种情况
（1）向心力突然消失时，物体沿切线方向飞出。
此后物体若不受其他力作用，则物体做直线运动。
（2）当物体所受的合外力不足以提供物体做圆周运动所需向心力时，物体沿某条曲线做逐渐远离圆心的运动。
2.物体做离心运动的条件
(1) 物体做圆周运动时，由各种性质的力提供向心力F 供，由2
2v F m mR R
ω==决定需要的向心力F 需，当=F F 需供时，物体就做圆周运动。
（2）当<F F 需供时，物体就做离心运动。
（3）当>F F 需供时，物体就做向心运动。
3.物体做离心运动的原因是由于物体有保持运动趋势的“惯性”造成的。
4．离心运动的防止
（1） 汽车转弯时要限速：在水平路面上行驶的汽车，转弯时所需的向心力来源于静摩擦力。
如果转
弯时速度过大，所需的向心力F 大于最大静摩擦力2max mR F ω>，汽车将做离心运动而造成交通事故。
因此，在转弯处，车辆行驶不允许超过规定的速率。
（2） 汽车过桥要限速：汽车过桥时的运动轨迹是一个圆周，在桥顶的向心力由重力和桥面的支持力提供，由于向心力的大小不可能超过重力的大小，所以汽车速度也有最大值。
（3） 转动的砂轮和飞轮要限速：高速转动的砂轮和飞轮等，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，砂轮和飞轮内部分子间的相互作用力不足以提供所需的向心力时，离心运动会使它们破裂，甚至酿成事故。
二、预习自测
1．下列说法中，正确的是 ( )
A ．物体做离心运动时，将离圆心越来越远
B ．物体做离心运动时，其运动轨迹一定是直线
C ．做离心运动的物体，一定不受到外力的作用
D ．做匀速圆周运动的物体，因受合力大小改变而不做圆周运动时，将做离心运动
2．关于洗衣机脱水桶的有关问题，下列说法中正确的是( )
A ．如果衣服上的水太多脱水桶就不能进行脱水
B ．脱水桶工作时衣服上的水做离心运动，衣服并不做离心运动
C ．脱水桶工作时桶内的衣服也会做离心运动，所以脱水桶停止工作时衣服紧贴在桶壁上
D ．白色衣服染上红墨水时，也可以通过脱水桶将红墨水去掉使衣服恢复白色
我们思考：脱水桶脱水时，当水滴所受力附着力不足于维持其做圆周运动所需的向心力时，水则脱离衣物使其变干。
3．下列关于骑摩托车的有关说法中，正确的是( )
A ．骑摩托车运动时，不会发生离心运动
B ．摩托车轮胎的破裂是离心运动产生的结果
C ．骑摩托车拐弯时摔倒一定都是离心运动产生的
D ．骑摩托车拐弯时速率不能太快，否则会产生离心运动向圆心的外侧跌倒
探究案
一、共同探究
1.离心现象
例1.（单选）下列关于离心现象的说法正确的是（ ）
A .当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象
B .做圆周运动物体所受的外力都突然消失时做背离圆心的圆周运动
C .做圆周运动的物体所受的一切力都突然消失时它将沿切线做直线运动
D .做圆周运动的物体所受的一切力都突然消失时它将做曲线运动
高一物理必修二导学案 2.利用离心现象的实例
例2.在我国发射神舟系列载人飞船之前，宇航员都要进行多项体能训练。
其中图所示为离心实验的原理图。
可用此实验研究过荷对人体的影响，测定人体的抗荷能力，被测者做圆周运动，图中的直线AB （线AB 与舱底垂直）与水平杆成30角，则被测者对座位的压力是重力的多少倍？
3.离心运动防止的实例 例 3.如图所示，高速公路转弯处弯道圆半径R ＝100 m ，汽车轮胎与路面间的动摩擦因数μ＝0.23.若路面是水平的，问汽车转弯时不发生径向滑动(离心现象)所许可的最大速率vm 为多大？当超过vm 时，将会出现什么现象？(g ＝9.8 m/s2)
二、总结提升
（1）离心运动发生的条件是物体受到指向圆心方向的合力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力。
（2）防止有害的离心运动时要增大向心力或减小圆周运动的速度；
（3）利用离心运动时要减小向心力或增大速度。
三、当堂检测
1．物体做离心运动的条件是 。
2．（单选）物体做离心运动时，运动轨迹（ ）
A ．一定是直线
B ．一定是曲线
C ．可能是直线，也可能是曲线
D ．可能是圆
3．（单选）汽车行驶中和离心运动有关的是( )
A ．汽车开进泥坑里轮胎打滑
B ．汽车通过圆形拱桥
C ．汽车直线行驶时与其他车辆发生碰撞
D ．汽车在转弯时由于速度太快导致翻车
四、课后训练
一、选择题
1．（单选）关于离心运动，下列说法中正确的是( )
A ．做匀速圆周运动的物体不受外力的作用时，做离心运动
B ．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动
ω A B
C．做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化就将做离心运动
D．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然增大时将做离心运动
2．（单选）坐在行驶中的公共汽车内的乘客发生与离心运动有关的现象是( )
A．乘客突然向前倾倒B．乘客突然向后倾倒
C．乘客上下振动D．乘客因汽车向左转弯时而向右倾倒
3．（单选）在世界一级方程式锦标赛中，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，原因是()
A．是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘造成的
B．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时加速造成的
C．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时减速造成的
D．是由于在弯道处汽车受到的摩擦力比在直道上小造成的
4．（双选）关于离心现象，下列说法正确的是（）
A. 脱水桶、离心分离器是利用离心现象工作的
B. 限制速度、加防护罩可以防止离心现象造成的危害
C. 做圆周运动的物体，当向心力突然增大时做离心运动
D. 做圆周运动的物体，当合外力变小时，它将沿切线做匀速直线运动
三、非选择题
5.直径为0.49m的洗衣机脱水桶以40rad/s的角速度转动，衣服对圆桶壁压力是衣服重力的多少倍？
6.质量为M=1000kg的汽车，在半径为R＝25m的水平圆形路面转弯，汽车所受的静摩擦力提供转弯时的向心力，静摩擦力的最大值为重力的0．3倍．为避免汽车发生离心运动酿成事故，试求汽车安全行驶的速度范围．(g取l0m/s2)
《全优课堂》P38-39。