习题教学设计案例

匀速圆周运动-常见的几种传动装置

绵阳南山中学实验学校

王泽福

【三维教学目标】

一、知识与技能

1.巩固圆周运动各物理量的关系；

2.认识几种传动装置，并判断出相等物理量和不等物理量；

3.利用线速度、角速度、周期之间的关系比较传动装置中各点的物理量。

二、过程与方法

1.联系日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例，找出它们的特征和各部分联系；

2.回顾线速度、角速度、周期等物理量的关系，进而分析传动装置中各点的联系。

三、情感态度与价值观

1.经历观察、分析总结及探究等学习活动，培养学生实事求是的科学态度.

2.通过亲身感悟，使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量相互关系的感性认识. 【教学重点】

1.

认识圆周运动的传动装置的传动方式；

2.比较传动装置中各点的物理量。

【教学难点】

齿轮传动装置中齿轮数与角速度之间的关系。

【教学过程】

一、课前回顾

线速度、角速度与周期的关系？设物体做半径为 r 的匀速圆周运动：

1.线速度与周期的关系：

2.角速度与周期的关系：

3.线速度与角速度的关系：

二、问题设计

请同学们分析下列三种传动方式的特点，并回答有关问题．

1．同轴传动

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点沿着不同半径做圆周运动，它们的半径分别为r和R.此传动方式有什么特点，A、B两点的角速度、线速度有什么关系？

2．皮带传动

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．此传动方式有什么特点？A、B两点的线速度、角速度有什么关系？

3．齿轮传动

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．两个齿轮在同一时间内转过的齿数相等，但它们的转动方向恰好相反，即当A顺时针转动时，B逆时针转动．r1、r2分别表示两齿轮的半径，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？

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三、知识提炼

1．同轴传动：

(1)角速度（周期）的关系：ωA＝ωB ，TA＝TB (2)线速度的关系：＝

2．皮带（齿轮）传动：

(1)线速度的关系：vA＝vB (2)角速度（周期）的关系：ωArTAR＝

，＝

ωBRTBrvArvBR四、题型例练

例题1：如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一转轴转动，A、B 两轮用皮带传动，三轮半径关系为rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，求A、B、C 轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比．

例题2：如图所示，两个啮合齿轮，小齿轮半径为10cm，大齿轮半径为20cm，大齿轮中C点离圆心O2的距离为10cm，A、B分别为两个齿轮边缘上的点，则A、B、C三点的( )

A．线速度之比为1∶1∶1 B．角速度之比为1∶1∶1 C．转动周期之比为1∶2∶2 D．转动频率之比为2∶2∶1 例题3：某种变速自行车，有六个飞轮和三个链轮，如图所示．链轮和飞轮的齿数如下表所示，前、后轮的直径d＝660 mm.人骑该车行进的速度为4 m/s时，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为( )

名称

链轮

飞轮

齿数N/个

48

38

28

15

16

18

21

24

28

A.1.9 rad/s

B．3.8 rad/s C．6.5 rad/s D．7.1 rad/s 五、课堂练习

1．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(

) 1r11r31r31r1A.r3 B. r1 C. r2 D.r2

2．如图所示的装置中，已知大齿轮的半径是小齿轮半径的3倍，A点和B点分别在两轮边缘，C点离大轮轴距离等于小轮半径．若不打滑，则它们的线速度之比vA∶vB∶vC为(

) A．1∶3∶3

B．1∶3∶1 C．3∶3∶1

D．3∶1∶3 六、课堂反思

在比较传动装置的各物理量时，要抓住相等量和不等量的关系，表现为：

1.同一传动轴的各点角速度ω相同，而线速度v＝wr与半径r成正比．

2.当皮带（齿轮）不打滑时，皮带（齿轮）连接的两轮边沿上的各点线速度大小相等，而角速度ω与半径r成反比．

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