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圆周运动
圆周运动（第二课时）
【学习目标】
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
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
同轴传动（同心圆模型）
特点：各点周期相等、角速度相等，即__________
两个轮的转动方向：__________
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，
皮带传动（皮带不打滑）
特点：两个轮上各点线速度大小相等，即______
两个轮的转动方向：______
两个轮的角速度之比：__________________
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
齿轮传动
特点：两个轮上各点线速度大小相等，即______
两个轮的转动方向：______
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：，故C错误；
D.根据转速和线速度的关系得：因为，所以：，故D错误．
故选B。

4.【答案】
【解析】
【分析】
要求线速度之比需要知道三者线速度关系：、两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同，、两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同。
解决传动类问题要分清是摩擦传动包括皮带传动，链传动，齿轮传动，线速度大小相同还是轴传动角速度相同。
【解答】
由于轮和轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，
故：：，
由于轮和轮共轴，故两轮角速度相同， 故：：，
由角速度和线速度的关系式可得
：：：，
：：：，
则有：
A.线速度之比为：：：：：，故A正确；
B.角速度之比为：：：：，故B错误；
C.根据得：：：：：，故C错误；
D. 转速，故转速之比等于角速度之比为：：：；故D错误；
故选A。

5.【答案】解：、两点的线速度大小相等，即，、两点的角速度大小相等，即。
由，，，以及，可得，则；
，则；
【解析】见答案

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