6.1 专题 圆周运动的传动及多解问题 学案 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

6.1圆周运动（2）： 圆周运动的传动及多解问题 学习目标 1.通过实例分析，掌握处理皮带传动、齿轮传动问题的方法。 2.通过实例分析，掌握处理同轴传动问题的基本方法。 3.通过实例分析，掌握圆周运动的周期性和多解性。 情景导入 我们都骑过自行车，但你注意过这个问题吗：快速转动自行车车轮，你可以看清轮轴附近的一段辐条，但你能看清轮圈附近的辐条吗？怎样解释这种现象？ 合作探究、自主学习 学习目标一、同轴传动 问题：如图所示，A点和B点在同轴的一个圆盘上，当圆盘转动时，A点和B点沿着不同半径的圆周运动，它们的半径分别为r和R： ①此传动方式有什么特点（转动方向、周期） ②A、B两点的v、ω有什么关系？ 知识生成：同轴转动 ①A、B两点做圆周运动的角速度关系： ②A、B两点做圆周运动的线速度关系： 应用探究：例1、如图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是(　　) A.a、b和c三点的线速度大小相等 B.a、b和c三点的角速度相等 C.a、b的角速度比c的大 D.c的线速度比a、b的大 学习目标二 皮带传动、齿轮传动问题 问题1：如图所示，A点和B点分别是两个轮子边缘上的点，两个轮子用皮带连起来，并且皮带不打滑．回答下列问题： ①此传动方式有什么特点？ ②A、B两点的v、ω有什么关系？ 问题2：如图所示，A点和B点分别是两个齿轮边缘上的点，两个齿轮的轮齿啮合： ①此传动方式有什么特点？(相同时间内转过的齿数、转动方向） ②若r1、r2分别表示A、B两齿轮的半径，请分析A、B两点的v、ω的关系，与皮带传动进行对比，你有什么发现？A B 知识生成：皮带传动（摩擦传动、齿轮传动） ① A、B两点做圆周运动的线速度关系： ②A、B两点做圆周运动的角速度关系： 。（A、B为两个轮子边缘上的点） 应用探究：例2、(多选)在如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rA＝rC＝2rB，若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的(　　) A．角速度之比为2∶1∶2 B．线速度大小之比为1∶1∶2 C．周期之比为1∶2∶2 D．转速之比为1∶2∶2 例3、如图所示的传动装置中，甲、乙两点的半径之比为5：2，则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两点的线速度之比为5：2 B．甲、乙两点的角速度之比为2：5 C．甲、乙两点的线速度之比为2：5 D．甲、乙两点的转动方向相同 学习目标三 圆周运动的周期性和多解性 例4、如图所示,一位同学玩飞镖游戏,圆盘最上端有一点P,飞镖抛出时与P在同一竖直面内等高,且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛岀的同时,圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力,重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点,求: (1)圆盘的半径; (2)圆盘转动角速度的最小值。 巩固练习 1、在赤道的物体A和在上海的物体随地球自转而做匀速圆周运动，如图所示，它们的线速度分别为、，周期分别为、，则（　　） A．， B．， C．， D．， 2、A、B两点之间长度为L，当A点的速度为v1时，B点的速度为v2，则转轴O到B点的距离为(　　) A.L B.L C.L D.L 3、如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3．若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（　　） A. B. C. D. 4、某型号石英表中的时针、分针、秒针的长度之比为1：2：2，则三针尖端的线速度之比为（　　） A．1：24：1440 B．720：60：1 C．1：18：1080 D．1：24：720 5、（多选）如图所示为常见的自行车传动示意图。A轮与脚蹬子相连，B轮与车轴相连，C为车轮。当人蹬车匀速运动时，以下说法中正确的是(　　) A.A轮与B轮的角速度相同 B.A轮边缘与B轮边缘的线速度大小相同 C.B轮边缘与C轮边缘的线速度大小相同 D.B轮与C轮的角速度相同 6、如右上图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则：a、b、c、d四点中，哪些点的线速度大小相等？这几个点的角速度之比是多少？哪些点的角速度相等？这几个点的线速度大小之比是多少？a、b、c、d四点的角速度之比是多少？线速度大小之比是多少？ a c d o b 参考答案 例4、【答