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...
