高中物理 备课资料5《圆周运动》 新人教版必修1.docVIP

人教版高一物理必修1备课资料5《圆周运动》 一、自行车传动 齿轮比：主动轮与被动轮的齿数之比为齿轮比.如果两个齿轮的齿数相同，那么踏脚蹬一周，两个齿轮和后轮都各旋转一周.假如主动轮的齿数大于被动轮的齿数，那么每蹬一周，被动齿轮转的圈数就大于一周多，速度加大，因此，齿轮比与主动轮的齿数成正比，与被动轮的齿数成反比，以g代表齿轮比，c代表主动轮的齿数，f代表被动轮的齿数，它们间的关系用公式表示，即g=c/f.例如：赛车轮盘为49齿，飞轮为14齿，代入公式即可求得齿轮比为 g=c/f=49/14=3.5. 也就是说，蹬踏脚轮盘一周，飞轮转三周半. 传动比（传动系数）：齿轮比乘以后轮直径即为传动比，以d表示传动比，b表示后轮直径，它们间的关系为d=cb/f=gb， 由此可见，齿轮比确定后，传动比是与后轮直径成正比的. 例如：赛车轮盘为49齿，飞轮为14齿，后轮直径为0.69，代入公式即可求得传动比为d=cb/f=49×27/14=94. 5. 传动行程：每踏蹬一周，车子向前运动的距离称为传动行程，也叫速比行程.其计算方法是传动比乘以圆周率.以M表示传动行程，则M=πd=πcb/f. 自行车后轮直径习惯用英制但行程计算一般用公制，因此计算时要换算，一英寸为2.54 cm，用k表示，则M=πbkc/f. 例如上述赛车的传动行程为：M=πbck/f=49×27×2.54×3.14/14cm=754 cm. 二、线速度、角速度与矢径的矢量关系 线速度v、角速度ω和矢径r这三个物理量都是矢量.线速度v的方向是在圆周各点的切线方向上，矢径r的大小等于半径，方向垂直于转动轴，由转动轴沿半径向外.角速度ω的方向由右手螺旋定则决定，伸开右手手掌，使四指沿着转动物体的转动方向自然弯曲，则与四指垂直的大拇指所指方向就是角速度的方向.规定当物体做逆时针转动时，角速度方向为正，当物体做顺时针转动时，角速度方向为负.如图所示的位于水平面内的圆盘以转轴O做逆时针转动时，角速度ω垂直于盘面沿着转轴向上.圆盘上一点P，随着圆盘转动做匀速圆周运动，P点的矢径为r，则P点的线速度大小v=ωr.线速度v的方向可由右手螺旋定则表示：伸开右手，使平行的四指沿着角速度ω的方向（向上），然后自然弯曲到沿着矢径r的方向，则与四指垂直的大拇指所指的方向就是P点的线速度方向.所以线速度v和角速度ω、半径r的关系式，实际上反映了线速度等于角速度和矢径的矢性积的关系，这一关系可写成如下的矢量式：v=ω×r.三、机械传动基础知识 1.皮带传动 如果要把运动从原动机（如电动机）传递到距离较远的工作机（如打米机、水泵），最简单最常用的方法，就是采用皮带传动. 下图是几种常见的皮带传动方式.它是依靠皮带与皮带轮之间的摩擦来传动的.图中先转动起来的皮带轮D1叫主动轮，被主动轮带动而转动的皮带轮D2叫被动轮或从动轮. 2.齿轮传动 两轴距离较近，要求传递较大转矩，且传动比要求较严时，一般都用齿轮传动.齿轮传动是机械传动中最主要的一种传动，其形式很多，应用广泛.齿轮传动的主要特点有：效率高、结构紧凑、工作可靠，寿命长. 3.链传动 链有滚子链和齿状链两种，如下图所示.在传动速度较大时，一般多用齿状链，因为这种链在传动时声音较小，所以又叫做无声链. 链传动的传动比和齿轮传动相同. a滚链子；b齿链 4.蜗杆蜗轮传动 在两轴轴线错成90°而彼此既不平行又不相交的情况下，可以采用蜗杆蜗轮传动，如上图所示.蜗杆蜗轮传动的特点是：蜗杆一定是主动的，蜗轮一定是被动的，因此应用于防止倒转的装置上.但它的最大特点是减速，能得到较小的传动比，且所占的空间小，一般应用于减速器上. 5.齿轮齿条传动 要把直线运动变为旋转运动，或把旋转运动变为直线运动，可采用齿轮齿条传动，如下图所示.齿轮齿条传动时，可以是齿条不动而齿轮在齿条上滚动带动机件平移，也可是齿轮在原地旋转，而齿条在齿轮上移动一段距离. 高考学习网： 高考学习网：