6.1圆周运动（第二课时） 学案-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第6章 圆周运动 第1节 圆周运动（第二课时） 【学习目标】 1. 认识三种常见的传动装置，掌握传动装置中线速度、角速度、周期之间的关系 2. 可以利用描述圆周运动的物理量公式解决实际问题 【自主学习与思考】结合描述圆周运动的物理量概念，解决钟表上圆周运动的实际问题 【思考1】秒针、分针、时针的转动周期之比？ 学生作答：T秒=60s，T分=3600s，T时=12×3600s T秒：T分：T时=60s：3600s：12×3600s=_____________ 【思考2】秒针、分针、时针的转动角速度之比？ 学生作答：w秒=2π/T秒=_______，w分=_______=_______，w时=_______=_______ w秒：w分：w时=_____________=_____________ 【思考3】秒针、分针、时针的转动线速度之比？ 学生作答： 【新课讲授】三种传动装置 1. 同轴传动（同心圆模型） 1） 特点：各点周期相等、角速度相等，即__________ 2） 两个轮的转动方向：__________ 3） 各点线速度之比：__________ 【分析】同轴转动时周期、角速度相等 根据线速度与角速度的关系式可知， 2. 皮带传动（皮带不打滑） 1） 特点：两个轮上各点线速度大小相等，即______ 2） 两个轮的转动方向：______ 3） 两个轮的角速度之比：__________________ 4） 两个轮的周期之比：________________________ 【分析】皮带传动线速度大小相等， 根据角速度与线速度的关系式可知， 角速度之比 根据周期与角速度的关系式可知， 周期之比 3. 齿轮传动 1） 特点：两个轮上各点线速度大小相等，即______ 2） 两个轮的转动方向：______ 3） 两个轮角速度之比：________________________ 两个轮的周期之比：_______________________ 【分析】齿轮传动线速度大小相等， 根据角速度与线速度的关系式可知， 角速度之比 根据周期与角速度的关系式可知， 周期之比 【典例精讲】如图，地球上处于不同地点的物体，分别比较他们的线速度、角速度、周期、半径之间的大小关系。 【分析】地球属于同轴传动模型，地球上不同地点的物体因为同时随地球自转，故角速度和周期相等，即， 如图所示，因为A和B分别绕地轴做匀速圆周运动，故 根据线速度与角速度的关系式可知， 【课后检索】 1.（多选）在匀速圆周运动中，保持不变的物理量是(    ) A. 速度 B. 速率 C. 角速度 D. 周期 2.如图所示，地球绕地轴匀速转动．在地球表面上有，两物体，设、两物体的线速度分别为、，角速度分别为、，向心加速度分别为、，转速分别为、，下列说法正确的是(    ) A. B. C. T2 D. 3.在图中，、为啮合传动的两齿轮，，则、两轮边缘上两点的  (    ) A. 角速度之比为 B. 线速度之比为1 C. 周期之比为 D. 转速之比为 4.如图所示的皮带传动装置中，轮和同轴，、、分别是三个轮边缘的质点，且，则下列说法中正确的是(    ) A. 三质点的线速度之比 B. 三质点的角速度之比 C. 三质点的周期之比 D. 三质点的转速之比 5.图所示，两个轮通过皮带传动，设皮带与轮之间不打滑，是以为圆心、为半径的轮缘上的一点，是以为圆心、为半径的轮缘上的一点，与在同一轮上，且。当皮带带动两轮转动时，、、三点的角速度之比、线速度之比、周期之比分别是多少 答案和解析 1.【答案】  【解析】在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度是矢量，虽然其大小不变，但是方向在变化，选项不符合题意，符合题意； 匀速圆周运动中，角速度保持不变，故符合题意； 周期是标量，匀速圆周运动中是不变的，故符合题意． 2.【答案】  【解析】 【分析】 解决本题的关键掌握共轴转动，角速度、周期相同，再结合、等公式分析判断即可。 【解答】 两点都绕地轴做匀速圆周运动，转动的半径大于转动的半径。两点共轴转动，角速度相同，根据，角速度相同，的半径大，则的线速度大，即，故AB错误； D.因角速度相同，由知，转速相同，即，故D错误。 故选C。    3.【答案】  【解析】 【分析】 啮合后的两齿轮有两轮边缘上线速度大小相等，根据线速度大小相等和各物理量的关系求解即可。 抓住齿轮啮合传动时，两轮边缘上线速度大小相等展开讨论，熟练掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系是解决本题的关键。 【解答】 解：根据题意有两轮边缘上的线速度大小相等，即有， A.根据角速度和线速度的关系得角速度与半径成反比：即，故A错误； C.根据周期和线速度的关系得，因为，所以