6.1.2 圆周运动的周期性和多解问题 课件 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦圆周运动的传动问题（含同轴、皮带、齿轮、摩擦传动）及周期性多解问题，通过“变速自行车变速原理”的思考与讨论导入，承接圆周运动基本物理量，搭建从基础到应用的学习支架。 其亮点在于以生活化情境（如修正带传动、齿轮装置例题）为载体，用结构化表格梳理传动装置特点与规律，培养科学思维中的模型建构与科学推理。通过子弹穿圆筒等实例引导多解分析，帮助学生深化物理观念，教师可借助清晰框架提升教学效率。

人教版（2019）必修 第二册 6.1圆周运动 第六章 圆周运动 学习目标 1. 熟练掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系，掌握圆周运动中传动的特点。 2. 会分析圆周运动中多解的原因，掌握解决圆周运动中的多解问题的方法。 思考：变速自行车是怎么实现变速的？ 思考与讨论 PART 01 圆周运动的传动问题 小齿轮 后轮 大齿轮 圆周运动的传动问题 常见的传动装置及特点 项目 装置 特点 转动方向 规律 同轴 转动 A、B两点在同轴的一个圆盘上 A、B两点角速度、周期相同 相同(填“相同”或“相反”) 线速度与半径成正比： ＝__ 圆周运动的传动问题 项目 装置 特点 转动方向 规律 皮 带 传 动 两个轮子用皮带连接(皮带不打滑)，A、B两点分别是两个轮子边缘上的点 A、B两点线速度大小相等 相同(填“相同”或“相反”) 角速度与半径成反比： ＝__ 周期与半径成正比： ＝__ 圆周运动的传动问题 齿 轮 传 动 两个齿轮轮齿吻合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点，N1、N2分别为大齿轮和小齿轮的齿数 A、B两点线速度大小相等 相反(填“相同”或“相反”) 角速度与半径成反比，与齿轮齿数成 反比： ＝ ＝___ 周期与半径成正比，与齿轮齿数成正比： ＝ ＝___ 项目 装置 特点 转动方向 规律 圆周运动的传动问题 项目 装置 特点 转动方向 规律 摩 擦 传 动 两摩擦轮靠摩擦进行传动 (两轮不打滑)，A点和B点分别是两轮边缘上的点 A、B两点线速度大小相等 相反(填“相同”或“相反”) 角速度与半径成反比： ＝__ 周期与半径成正比： ＝__ 圆周运动的传动问题 求解传动问题的思路： (1)分清传动特点：若属于皮带传动、齿轮传动或摩擦传动，则轮子边缘各点线速度大小相等；若属于同轴转动，则轮上各点的角速度相等. (2)确定半径关系：根据装置中各点位置确定半径关系或根据题意确定半径关系. 圆周运动的传动问题 修正带中的传动机制 A B C (1)A、B的线速度相同 (2)A、C的角速度相同 (3)B比A角速度大 (4)A比C线速度大 圆周运动的传动问题 　(多选)如图所示为一种齿轮传动装置，忽略齿轮啮合部分的厚度，甲、乙两个轮子的半径之比为1∶3，则在传动的过程中 A.甲、乙两轮的角速度之比为3∶1 B.甲、乙两轮的周期之比为3∶1 C.甲、乙两轮边缘处的线速度之比为3∶1 D.甲、乙两轮边缘上的点相等时间内转过的弧长之比为1∶1 例1 √ √ 圆周运动的传动问题 6.如图所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的牙盘(大齿轮)，Ⅱ是半径为r2的飞轮(小齿轮)，Ⅲ是半径为r3的后轮，若自行车前进的速度为v，则牙盘的周期为 A. B. C.v D.v √ 例2 圆周运动的传动问题 PART 02 圆周运动的周期性和多解问题 如图所示，直径为d的纸制圆筒，以角速度ω绕中心轴匀速转动，把枪口对准圆筒轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，忽略子弹重力、圆筒的阻力及空气阻力.问： (1)子弹做什么运动？圆筒做什么运动？ 答案　子弹做匀速直线运动，圆筒做匀速圆周运动. (2)为什么圆筒上只有一个弹孔？ 答案　在子弹穿过圆筒过程中，圆筒转过了半圈或整数圈加半圈. (3)子弹与圆筒的运动时间有何关系？ 答案　二者运动时间相等. 圆周运动的周期性和多解问题 (4)子弹的速度v应满足什么条件？ 圆周运动的周期性和多解问题 1.问题特点 (1)研究对象：匀速圆周运动的多解问题含有两个做不同运动的物体. (2)运动特点：一个物体做匀速圆周运动，另一个物体做其他形式的运动(如平抛运动、匀速直线运动等). (3)运动的关系：两物体运动的时间相等. 2.分析技巧 (1)抓住联系点：明确题中两个物体的运动性质，抓住两运动的联系点——时间相等. (2)先特殊后一般：先考虑一个周期的情况，再根据运动的周期性，考虑多个周期时的规律. (3)分析时注意两个运动是独立的，互不影响. 圆周运动的周期性和多解问题 (3)择式分析：若线速度大小相等，则根据ω∝分析；若角速度大小相等，则根据v∝r分析. 答案　子弹运动的时间t＝，圆筒转过的角度θ＝2nπ＋π(n＝0，1，2…)，而ω＝，联立可得v＝(n＝0，1，2…). $