Ⅰ 萬向傳動裝置的操縱步驟
1、打開控制台，接通譽緩電鍵察源。
2、慶亮模按下開關，使萬向傳動裝置進入工作狀態。
3、選擇所需轉速模式，根據實際需求對轉速進行調節。
4、選擇所需扭矩模式，根據實際需求對扭矩進行調節。
5、對轉向進行設置，選擇正向或反向旋轉。
Ⅱ 機械設計課程設計
設計目的：
通過本課程設計將學過的基礎理論知識進行綜合應用，培養結構設計，計算能力，熟悉一般的機械裝置設計過程。
(二)
傳動方案的分析
機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結構簡單、製造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。
本設計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案採用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。
帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉矩時，結構尺寸較其他形式大，但有過載保護的優點，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉矩，減小帶傳動的結構尺寸。
齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現代機器中應用最為廣泛的機構之一。本設計採用的是單級直齒輪傳動。
減速器的箱體採用水平剖分式結構，用HT200灰鑄鐵鑄造而成。
二、傳動系統的參數設計
原始數據：運輸帶的工作拉力F=0.2 KN；帶速V=2.0m/s；滾筒直徑D=400mm（滾筒效率為0.96）。
工作條件：預定使用壽命8年，工作為二班工作制，載荷輕。
工作環境：室內灰塵較大，環境最高溫度35°。
動力來源：電力，三相交流380/220伏。
1
、電動機選擇
（1）、電動機類型的選擇： Y系列三相非同步電動機
（2）、電動機功率選擇：
①傳動裝置的總效率：
=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96
②工作機所需的輸入功率：
因為 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N
=FV/1000η
=1908×2/1000×0.96
=3.975KW
③電動機的輸出功率：
=3.975/0.87=4.488KW
使電動機的額定功率P ＝（1～1.3）P ，由查表得電動機的額定功率P ＝ 5.5KW 。
⑶、確定電動機轉速：
計算滾筒工作轉速：
=（60×v）/（2π×D/2）
=（60×2）/（2π×0.2）
=96r/min
由推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍I』 =3~6。取V帶傳動比I』 =2~4，則總傳動比理時范圍為I』 =6~24。故電動機轉速的可選范圍為n』 =（6~24）×96=576~2304r/min
⑷、確定電動機型號
根據以上計算在這個范圍內電動機的同步轉速有1000r/min和1500r/min，綜合考慮電動機和傳動裝置的情況，同時也要降低電動機的重量和成本，最終可確定同步轉速為1500r/min ，根據所需的額定功率及同步轉速確定電動機的型號為Y132S-4 ，滿載轉速 1440r/min 。
其主要性能：額定功率：5.5KW，滿載轉速1440r/min，額定轉矩2.2，質量68kg。
2
、計算總傳動比及分配各級的傳動比
（1）、總傳動比：i =1440/96=15
（2）、分配各級傳動比：
根據指導書，取齒輪i =5（單級減速器i=3~6合理）
=15/5=3
3
、運動參數及動力參數計算
⑴、計算各軸轉速（r/min）
=960r/min
=1440/3=480(r/min)
=480/5=96(r/min)
⑵計算各軸的功率（KW）
電動機的額定功率Pm=5.5KW
所以
P =5.5×0.98×0.99=4.354KW
=4.354×0.99×0.96 =4.138KW
=4.138×0.99×0.99=4.056KW
⑶計算各軸扭矩（N?mm）
TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N?m
=9550×4.138/96 =411.645N?m
=9550×4.056/96 =403.486N?m
三、傳動零件的設計計算
（一）齒輪傳動的設計計算
（1）選擇齒輪材料及精度等級
考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪採用軟齒面。小齒輪選用40Cr調質，齒面硬度為240~260HBS。大齒輪選用45#鋼，調質，齒面硬度220HBS；根據指導書選7級精度。齒面精糙度R ≤1.6~3.2μm
（2）確定有關參數和系數如下：
傳動比i
取小齒輪齒數Z =20。則大齒輪齒數：
=5×20=100
，所以取Z
實際傳動比
i =101/20=5.05
傳動比誤差：（i -i）/I=（5.05-5）/5=1%<2.5% 可用
齒數比：
u=i
取模數：m=3 ；齒頂高系數h =1；徑向間隙系數c =0.25；壓力角 =20°；
則
h *m=3，h ）m=3.75
h=（2 h ）m=6.75，c= c
分度圓直徑：d =×20mm=60mm
d =3×101mm=303mm
由指導書取
φ
齒寬：
b=φ =0.9×60mm=54mm
=60mm ，
b
齒頂圓直徑：d ）=66，
d
齒根圓直徑：d ）=52.5，
d ）=295.5
基圓直徑：
d cos =56.38，
d cos =284.73
(3)計算齒輪傳動的中心矩a：
a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液壓絞車≈182mm
（二）軸的設計計算
1
、輸入軸的設計計算
⑴、按扭矩初算軸徑
選用45#調質，硬度217~255HBS
根據指導書並查表，取c=110
所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm
d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm
∴選d=25mm
⑵、軸的結構設計
①軸上零件的定位，固定和裝配
單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則採用過渡配合固定
②確定軸各段直徑和長度
Ⅰ段：d =25mm
， L =（1.5～3）d ，所以長度取L
∵h=2c
c=1.5mm
+2h=25+2×2×1.5=31mm
考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面和箱體內壁應有一定距離。取套筒長為20mm，通過密封蓋軸段長應根據密封蓋的寬度，並考慮聯軸器和箱體外壁應有一定矩離而定，為此，取該段長為55mm，安裝齒輪段長度應比輪轂寬度小2mm,故II段長：
L =（2+20+55）=77mm
III段直徑：
初選用30207型角接觸球軸承，其內徑d為35mm,外徑D為72mm，寬度T為18.25mm.
=d=35mm，L =T=18.25mm，取L
Ⅳ段直徑：
由手冊得：c=1.5
h=2c=2×1.5=3mm
此段左面的滾動軸承的定位軸肩考慮，應便於軸承的拆卸，應按標准查取由手冊得安裝尺寸h=3.該段直徑應取：d =（35+3×2）=41mm
因此將Ⅳ段設計成階梯形，左段直徑為41mm
+2h=35+2×3=41mm
長度與右面的套筒相同，即L
Ⅴ段直徑：d =50mm. ，長度L =60mm
取L
由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=80mm
Ⅵ段直徑：d =41mm， L
Ⅶ段直徑：d =35mm， L ＜L3，取L
2
、輸出軸的設計計算
⑴、按扭矩初算軸徑
選用45#調質鋼，硬度（217~255HBS）
根據課本P235頁式（10-2），表（10-2）取c=110
=110× (2.168/76.4) =38.57mm
考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則
d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm
∴取d=42mm
⑵、軸的結構設計
①軸的零件定位，固定和裝配
單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒軸向定位，周向定位採用鍵和過渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過渡配合或過盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。
②確定軸的各段直徑和長度
初選30211型角接球軸承，其內徑d為55mm，外徑D=100mm，寬度T為22.755mm。考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面與箱體內壁應有一定矩離，則取套筒長為20mm，則該段長42.755mm，安裝齒輪段長度為輪轂寬度為2mm。
則
d =42mm
L
= 50mm
L
= 55mm
L
= 60mm
L
= 68mm
L
=55mm
L
四、滾動軸承的選擇
1
、計算輸入軸承
選用30207型角接觸球軸承，其內徑d為35mm,外徑D為72mm，寬度T為18.25mm.
2
、計算輸出軸承
選30211型角接球軸承，其內徑d為55mm，外徑D=100mm，寬度T為22.755mm
五、鍵聯接的選擇
1
、輸出軸與帶輪聯接採用平鍵聯接
鍵的類型及其尺寸選擇：
帶輪傳動要求帶輪與軸的對中性好，故選擇C型平鍵聯接。
根據軸徑d =42mm ，L =65mm
查手冊得，選用C型平鍵，得： 卷揚機
裝配圖中22號零件選用GB1096-79系列的鍵12×56
則查得：鍵寬b=12，鍵高h=8，因軸長L ＝65，故取鍵長L=56
2
、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接
=60mm,L
查手冊得，選用C型平鍵，得：
裝配圖中 赫格隆36號零件選用GB1096-79系列的鍵18×45
則查得：鍵寬b=18，鍵高h=11，因軸長L ＝53，故取鍵長L=45
3
、輸入軸與帶輪聯接採用平鍵聯接
=25mm
L
查手冊
選A型平鍵，得：
裝配圖中29號零件選用GB1096-79系列的鍵8×50
則查得：鍵寬b=8，鍵高h=7，因軸長L ＝62，故取鍵長L=50
4
、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接
=50mm
L
查手冊
選A型平鍵，得：
裝配圖中26號零件選用GB1096-79系列的鍵14×49
則查得：鍵寬b=14，鍵高h=9，因軸長L ＝60，故取鍵長L=49
六、箱體、箱蓋主要尺寸計算
箱體採用水平剖分式結構，採用HT200灰鑄鐵鑄造而成。箱體主要尺寸計算如下：
七、軸承端蓋
主要尺寸計算
軸承端蓋：HT150 d3=8
n=6 b=10
八、減速器的
減速器的附件的設計
1
、擋圈 ：GB886-86
查得：內徑d=55，外徑D=65，擋圈厚H=5，右肩軸直徑D1≥58
2
、油標 ：M12：d =6，h=28，a=10,b=6，c=4，D=20，D
3
、角螺塞
M18
×
1.5 ：JB/ZQ4450-86
九、
設計參考資料目錄
希望對你能有所幫助。
Ⅲ 2020高中物理圓周運動教案大全
在物理學中，圓周運動(circular motion)是在圓上轉圈：一個圓形路徑或軌跡。當考慮一件物體的圓周運動時，物體的體積大小可以被忽略，並將其看成一質點(在空氣動力學上除外)。接下來是我為大家整理的2020高中物理圓周運動教案大全，希望大家喜歡!
2020高中物理圓周運動教案大全一
圓周運動
一、考綱要求
1.掌握描述圓周運動的物理量及它們之間的關系
2.理解向心力公式並能應用;了解物體做離心運動的條件.
二、知識梳理
1.描述圓周運動的物理量
(1)線速度：描述物體圓周運動快慢的物理量.
v= = .
(2)角速度：描述物體繞圓心轉動快慢的物理量.
ω= = .
(3)周期和頻率：描述物體繞圓心轉動快慢的物理量.
T= ，T= .
(4)向心加速度：描述速度方向變化快慢的物理量.
an=rω2= =ωv= r.
2.向心力
(1)作用效果：產生向心加速度，只改變速度的方向，不改變速度的大小.
(2)大小：F=m =mω2r=m =mωv=4π2mf2r
(3)方向：總是沿半徑方向指向圓心，時刻在改變，即向心力是一個變力.
(4)來源：向心力可以由一個力提供，也可以由幾個力的合力提供，還可以由一個力的分力提供.
3.勻速圓周運動與非勻速圓周運動
(1)勻速圓周運動
①定義：線速度大小不變的圓周運動 .
②性質：向心加速度大小不變，方向總是指向圓心的變加速曲線運動.
③質點做勻速圓周運動的條件
合力大小不變，方向始終與速度方向垂直且指向圓心.
(2)非勻速圓周運動
①定義：線速度大小、方向均發生變化的圓周運動.
②合力的作用
a.合力沿速度方向的分量Ft產生切向加速度，Ft=mat，它只改變速度的方向.
b.合力沿半徑方向的分量Fn產生向心加速度，Fn=man，它只改變速度的大小.
4.離心運動
(1)本質：做圓周運動的物體，由於本身的慣性，總有沿著圓周切
線方向飛出去的傾向.
(2)受力特點(如圖所示)
①當F=mrω2時，物體做勻速圓周運動;
②當F=0時，物體沿切線方向飛出;
③當F
為實際提供的向心力.
④當F>mrω2時，物體逐漸向圓心靠近，做向心運動.
三、要點精析
1.圓周運動各物理量間的關系
2.對公式v=ωr和a= =ω2r的理解
(1)由v=ωr知，r一定時，v與ω成正比;ω一定時，v與r成正比;v一定時，ω與r成反比.
(2)由a= =ω2r知，在v一定時，a與r成反比;在ω一定時，a與r成正比.
3.常見的三種傳動方式及特點
(1)皮帶傳動：如圖甲、乙所示，皮帶與兩輪之間無相對滑動時，兩輪邊緣線速度大小相等，即vA=vB.
(2)摩擦傳動：如圖甲所示，兩輪邊緣接觸，接觸點無打滑現象時，兩輪邊緣線速度大小相等，即vA=vB.
(3)同軸傳動：如圖乙所示，兩輪固定在一起繞同一轉軸轉動，兩輪轉動的角速度大小相等，即ωA=ωB.
4.向心力的來源
向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾個力的合力或某個力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一個向心力.
5.向心力的確定
(1)先確定圓周運動的軌道所在的平面，確定圓心的位置.
(2)再分析物體的受力情況，找出所有的力沿半徑方向指向圓心的合力就是向心力.
6.圓周運動中的臨界問題
臨界問題廣泛地存在於中學物理中，解答臨界問題的關鍵是准確判斷臨界狀態，再選擇相應的規律靈活求解，其解題步驟為：
(1)判斷臨界狀態：有些題目中有「剛好」「恰好」「正好」等字眼，明顯表明題述的過程存在著臨界點;若題目中有「取值范圍」「多長時間」「多大距離」等詞語，表明題述的過程存在著「起止點」，而這些起止點往往就是臨界狀態;若題目中有「最大」「最小」「至多」「至少」等字眼，表明題述的過程存在著極值，這個極值點也往往是臨界狀態.
(2)確定臨界條件：判斷題述的過程存在臨界狀態之後，要通過分析弄清臨界狀態出現的條件，並以數學形式表達出來.
(3)選擇物理規律：當確定了物體運動的臨界狀態和臨界條件後，對於不同的運動過程或現象，要分別選擇相對應的物理規律，然後再列方程求解.
7.豎直平面內圓周運動的「輕繩、輕桿」
[模型概述]
在豎直平面內做圓周運動的物體，運動至軌道最高點時的受力情況可分為兩類.一是無支撐(如球與繩連接，沿內軌道的「過山車」等)，稱為「輕繩模型」;二是有支撐(如球與桿連接，小球在彎管內運動等)，稱為「輕桿模型」.
[模型條件]
(1)物體在豎直平面內做變速圓周運動.
(2)「輕繩模型」在軌道最高點無支撐，「輕桿模型」在軌道最高點有支撐.
[模型特點]
該類問題常有臨界問題，並伴有「最大」「最小」「剛好」等詞語，現對兩種模型分析比較如下：
? 繩模型 桿模型 常見類型 均是沒有支撐的小球 均是有支撐的小球 過最高點的臨界條件 由mg=m 得v臨= 由小球恰能做圓周運動得v臨=0 討論分析 (1)過最高點時，v≥ ，FN+mg=m ，繩、圓軌道對球產生彈力FN(2)不能過最高點時，v< ，在到達最高點前小球已經脫離了圓軌道 (1)當v=0時，FN=mg，FN為支持力，沿半徑背離圓心(2)當0 時，FN+mg=m ，FN指向圓心並隨v的增大而增大
四、典型例題
1.質量為m的小球由輕繩a、b分別系於一輕質木架上的A和C點，繩長分別為la、lb，如圖所示，當輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉動時，小球在水平面內做勻速圓周運動，繩a在豎直方向，繩b在水平方向，當小球運動到圖示位置時，繩b被燒斷的同時輕桿停止轉動，則(? )
A.小球仍在水平面內做勻速圓周運動 B.在繩b被燒斷瞬間，繩a中張力突然增大 C.若角速度ω較小，小球在垂直於平面ABC的豎直平面內擺動 D.繩b未被燒斷時，繩a的拉力大於mg，繩b的拉力為mω2lb 【答案】BC
【解析】根據題意，在繩b被燒斷之前，小球繞BC軸做勻速圓周運動，豎直方向上受力平衡，繩a的拉力等於mg，D錯誤;繩b被燒斷的同時輕桿停止轉動，此時小球具有垂直平面ABC向外的速度，小球將在垂直於平面ABC的平面內運動，若ω較大，則在該平面內做圓周運動，若ω較小，則在該平面內來回擺動，C正確，A錯誤;繩b被燒斷瞬間，繩a的拉力與重力的合力提供向心力，所以拉力大於小球的重力，繩a中的張力突然變大了，B正確.
2.下列關於勻速圓周運動的說法，正確的是(? )
A.勻速圓周運動的速度大小保持不變，所以做勻速圓周運動的物體沒有加速度 B.做勻速圓周運動的物體，雖然速度大小不變，但方向時刻都在改變，所以必有加速度 C.做勻速圓周運動的物體，加速度的大小保持不變，所以是勻變速曲線運動 D.勻速圓周運動加速度的方向時刻都在改變，所以勻速圓周運動一定是變加速曲線運動 【答案】BD
【解析】速度和加速度都是矢量，做勻速圓周運動的物體，雖然速度大小不變，但方向時刻在改變，速度時刻發生變化，必然具有加速度.加速度大小雖然不變，但方向時刻在改變，所以勻速圓周運動是變加速曲線運動.故本題選B、D.
3.雨天野外騎車時，在自行車的後輪輪胎上常會粘附一些泥巴，行駛時感覺很「沉重」.如果將自行車後輪撐起，使後輪離開地面而懸空，然後用手勻速搖腳踏板，使後輪飛速轉動，泥巴就被甩下來.如圖所示，圖中a、b、c、d為後輪輪胎邊緣上的四個特殊位置，則(? )
A.泥巴在圖中a、c位置的向心加速度大於b、d位置的向心加速度 B.泥巴在圖中的b、d位置時最容易被甩下來 C.泥巴在圖中的c位置時最容易被甩下來 D.泥巴在圖中的a位置時最容易被甩下來 【答案】C
【解析】當後輪勻速轉動時，由a=Rω2知a、b、c、d四個位置的向心加速度大小相等，A錯誤.在角速度ω相同的情況下，泥巴在a點有Fa+mg=mω2R，在b、d兩點有Fb=Fd=mω2R，在c點有Fc-mg=mω2R.所以泥巴與輪胎在c位置的相互作用力最大，最容易被甩下來，故B、D錯誤，C正確.
4.如圖所示，在雙人花樣滑冰運動中，有時會看到被男運動員拉著的女運動員離開地面在空中做圓錐擺運動的精彩場面，目測體重為G的女運動員做圓錐擺運動時和水平冰面的夾角約為30°，重力加速度為g，估算該女運動員(? )
A.受到的拉力為 G B.受到的拉力為2G C.向心加速度為 g D.向心加速度為2g 【答案】B
【解析】對女運動員受力分析，由牛頓第二定律得，水平方向FTcos 30°=ma，豎直方向FTsin 30°-G=0，解得FT=2G，a= g，A、C、D錯誤，B正確.
5.如圖所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做勻速圓周運動.若小球運動到P點時，拉力F發生變化，下列關於小球運動情況的說法正確的是(? )
A.若拉力突然消失，小球將沿軌道Pa做離心運動 B.若拉力突然變小，小球將沿軌跡Pa做離心運動 C.若拉力突然變大，小球將沿軌跡Pb做離心運動 D.若拉力突然變小，小球將沿軌跡Pc運動 【答案】A
【解析】在水平面上，細繩的拉力提供m所需的向心力，當拉力消失，物體受力合為零，將沿切線方向做勻速直線運動，故A正確.當拉力減小時，將沿pb軌道做離心運動，故BD錯誤當拉力增大時，將沿pc軌道做近心運動，故C錯誤.故選：A.
6.(多選)如圖(a)所示，小球的初速度為v0，沿光滑斜面上滑，能上滑的最大高度為h.在圖(b)中，四個小球的初速度均為v0，在A中，小球沿一光滑軌道內側向上運動，軌道半徑大於h;在B中，小球沿一光滑軌道內側向上運動，軌道半徑小於h;在C中，小球沿一光滑軌道內側向上運動，軌道直徑等於h;在D中，小球固定在輕桿的下端，輕桿的長度為h的一半，小球隨輕桿繞O點向上轉動.則小球上升的高度能達到h的有 (? )
【答案】AD
【解析】A中，RA>h，小球在軌道內側運動，當v=0時，上升高度h<ra，故不存在脫軌現象，a滿足題意;d中輕桿連著小球在豎直平面內運動，在最高點時有v=0，此時小球恰好可到達最高點，d滿足題意;而b、c都存在脫軌現象，脫軌後最高點速度不為零，因此上升高度h′<h，故應選a、d.< p="">
7.如圖所示，長為L的細繩一端固定，另一端系一質量為m的小球.給小球一個合適的初速度，小球便可在水平面內做勻速圓周運動，這樣就構成了一個圓錐擺，設細繩與豎直方向的夾角為θ.下列說法中正確的是 (? )
A.小球受重力、繩的拉力和向心力作用 B.小球做圓周運動的半徑為L C.θ越大，小球運動的速度越大 D.θ越大，小球運動的周期越大 【答案】C
【解析】小球只受重力和繩的拉力作用，合力大小為F=mgtan θ，半徑為R=Lsin θ，A、B錯誤;小球做圓周運動的向心力是由重力和繩的拉力的合力提供的，則mgtan θ=m ，得到v=sin θ ，θ越大，小球運動的速度越大，C正確;周期T= =2π ，θ越大，小球運動的周期越小，D錯誤.
8.如圖所示，足夠長的斜面上有a、b、c、d、e五個點，ab=bc=cd=de，從a點水平拋出一個小球，初速度為v時，小球落在斜面上的b點，落在斜面上時的速度方向與斜面夾角為θ;不計空氣阻力，初速度為2v時(? )
A.小球可能落在斜面上的c點與d點之間 B.小球一定落在斜面上的e點 C.小球落在斜面時的速度方向與斜面夾角大於θ D.小球落在斜面時的速度方向與斜面夾角也為θ 【答案】BD
【解析】設ab=bc=cd=de=L0，斜面傾角為α，初速度為v時，小球落在斜面上的b點，則有L0cos α=vt1，L0sin α= .初速度為2v時，則有Lcos α=2vt2，Lsin α= ，聯立解得L=4L0，即小球一定落在斜面上的e點，選項B正確，A錯誤;由平拋運動規律可知，小球落在斜面時的速度方向與斜面夾角也為θ，選項C錯誤，D正確.
9.物體做圓周運動時所需的向心力F需由物體運動情況決定，合力提供的向心力F供由物體受力情況決定.若某時刻F需=F供，則物體能做圓周運動;若F需>F供，物體將做離心運動;若F需
(1)為保證小球能在豎直面內做完整的圓周運動，在A點至少應施加給小球多大的水平速度?
(2)在小球以速度v1=4 m/s水平拋出的瞬間，繩中的張力為多少?
(3)在小球以速度v2=1 m/s水平拋出的瞬間，繩中若有張力，求其大小;若無張力，試求繩子再次伸直時所經歷的時間.
【答案】(1) ?m/s (2)3 N (3)無張力，0.6 s
【解析】(1)小球做圓周運動的臨界條件為重力剛好提供最高點時小球做圓周運動的向心力，即mg=m= ，解得v0= = m/s.
(2)因為v1>v0，故繩中有張力.根據牛頓第二定律有FT+mg=m ，代入數據得繩中張力FT=3 N.
(3)因為v2
10.在高級瀝青鋪設的高速公路上，汽車的設計時速是108 km/h.汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等於車重的0.6倍.
(1)如果汽車在這種高速公路的水平彎道上拐彎，假設彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少?
(2)如果高速公路上設計了圓弧拱形立交橋，要使汽車能夠以設計時速安全通過圓弧拱橋，這個圓弧拱形立交橋的半徑至少是多少?(取g=10 m/s2)
【答案】(1)150 m (2)90 m
【解析】(1)汽車在水平路面上拐彎，可視為汽車做勻速圓周運動，其向心力由車與路面間的靜摩擦力提供，當靜摩擦力達到最大值時，由向心力公式可知這時的半徑最小，有Fmax=0.6mg=m ，由速度v=108 km/h=30 m/s得，彎道半徑rmin=150 m.
(2)汽車過圓弧拱橋，可看做在豎直平面內做勻速圓周運動，到達最高點時，根據向心力公式有mg-FN=m .為了保證安全通過，車與路面間的彈力FN必須大於等於零，有mg≥m ，則R≥90 m.
11.游樂園的小型「摩天輪」上對稱地分布著8個吊籃，每個吊籃內站著一個質量為m的同學，如圖所示，「摩天輪」在豎直平面內逆時針勻速轉動，若某時刻轉到頂點a上的甲同學讓一小重物做自由落體運動，並立即通知下面的同學接住，結果重物開始下落時正處在c處的乙同學恰好在第一次到達最低點b處時接到重物，已知「摩天輪」半徑為R，重力加速度為g，不計空氣阻力.求：
(1)接住重物前，重物自由下落的時間t.
(2)人和吊籃隨「摩天輪」運動的線速度大小v.
(3)乙同學在最低點處對吊籃的壓力FN.
【答案】(1)2
(2)
(3)(1+ )mg;豎直向下
【解析】(1)由運動學公式：2R= gt2，t=2 .
2020高中物理圓周運動教案大全二
【教學目標】
知識與技能
1、知道如果一個力或幾個力的合力的效果是使物體產生向心加速，它就是圓周運動的物體所受的向心力。會在具體問題中分析向心力的來源。
2、理解勻速圓周運動的規律。
3、知道向心力和向心加速度的公式也適用於變速圓周運動，會求變速圓周運動中物體在特殊點的向心力和向心加速度。
過程與 方法
1、通過對勻速圓周運動的實例分析，滲透理論聯系實際的觀點，提高學生的分析和解決問題的能力.
2、通過勻速圓周運動的規律也可以在變速圓周運動中使用，滲透特殊性和一般性之間的辯證關系，提高學生的分析能力.
情感、態度與價值觀
對幾個實例的分析，使學生明確具體問題必須具體分析，學會用合理、科學的方法處理問題。
★教學重點：在具體問題中能找到向心力，並結合牛頓運動定律求解有關問題。
★教學難點1、具體問題中向心力的來源。2、關於對臨界問題的討論和分析。
【學情分析】學生通過上節課的學習已經初步的掌握了解決圓周運動問題的一般方法，在此基礎上，本節課在深入的探討生活中的圓周運動，特別是臨界問題的解決。
【教材分析】討論教科書中的這幾個實例時，要抓住這樣的基本思想，即先分析物體所受的力，然後列出方程、解方程。
【教學手段和設施】探究式教學。一個透明的塑料瓶和一個過山車演示儀
【教學過程】
溫故知新
1、做勻速圓周運動的物體的受力特點：合外力提供向心力。
2、向心力公式的復習：Fn=man=m =mr =mr( )2
3、汽車過橋問題的回顧：
豎直方向的合力提供圓周
運動需要的向心力
mg-FN=m mg-FN=m
.課堂引入：向學生展示過山車的圖片和演示水流星的表演，並提出問題：為什麼在最高點時過山車不下落?水不流下呢?要解開這一謎團，就一起來走進本節——《豎直面內的圓周運動》。
課堂自主導學
繩模型
繩拴小球在豎直面內做圓周運動
【演示】用一細繩拴住一重物在豎直面內做圓周運動
【問題探討】
(1)分析小球在最低點的受力情況和運動情況的關系
(2)分析小球在最高點的情況
具體步驟：引導學生按步驟進行。
1、對小球受力分析。2、列式
3、根據公式分析當速度減小，什麼隨之發生變化，如何變?
【點撥】
1、當小球恰好通過最高點，應滿足拉力___，此時小球通過最高點的速度是最小的，通常情況下叫臨界速度V0。此時___提供向心力，有______，求得V0=___。
2、若在最高點小球速度小於V0，小球將在___重力的作用下下落。
(mg>m ，球做近心運動)
3、若在最高點小球速度大於V0，小球將在___的作用下做圓周運動。此時向心力由______共同提供。列式：______。
(二)小球在豎直光滑軌道面內側做圓周運動。(過山車模型)
(學生分析討論回答結果)
小球在最高點向心力來源?
列式：____________
在最低點向心力來源?
列式：____________
3.小球恰好通過最高點，應滿足彈力__，列式_____得臨界速度V0=__。
4. 若在最高點小球速度小於V0，小球將在___重力的作用下下落。
5. 若在最高點小球速度大於V0，小球將在___的作用下做圓周運動。此時向心力由______共同提供。列式即為______。
(三)水流星模型。(自主學習)
2020高中物理圓周運動教案大全三
一、教材分析
《勻速圓周運動》為高中物理必修2第五章第4節.它是學生在充分掌握了曲線運動的規律和曲線運動問題的處理方法後，接觸到的又一個美麗的曲線運動，本節內容作為該章節的重要部分，主要要向學生介紹描述圓周運動的幾個基本概念，為後繼的學習打下一個良好的基礎。
人教版教材有一個的特點就是以實驗事實為基礎，讓學生得出感性認識，再通過理論分析 總結 出規律，從而形成理性認識。
教科書在列舉了生活中了一些圓周運動情景後，通過觀察自行車大齒輪、小齒輪、後輪的關聯轉動，提出了描述圓周運動的物體運動快慢的問題。
二、教學目標
1.知識與技能
①知道什麼是圓周運動、什麼是勻速圓周運動。理解線速度的概念;理解角速度和周期的概念，會用它們的公式進行計算。
②理解線速度、角速度、周期之間的關系：v=rω=2πr/T。
③理解勻速圓周運動是變速運動。
④能夠用勻速圓周運動的有關公式分析和解決具體情景中的問題。
2.過程與方法
①運用極限思維理解線速度的瞬時性和矢量性.掌握運用圓周運動的特點去分析有關問題。
②體會有了線速度後，為什麼還要引入角速度.運用數學知識推導角速度的單位。
3.情感、態度與價值觀
①通過極限思想和數學知識的應用，體會學科知識間的聯系，建立普遍聯系的觀點。
②體會應用知識的樂趣，感受物理就在身邊，激發學生學習的興趣。
③進行愛的 教育 。在與學生的交流中，表達關愛和賞識，如微笑著對學生說「非常好!」「你們真棒!」「分析得對!」讓學生得到肯定和鼓勵，心情愉快地學習。
三、教學重點、難點
1.重點
①理解線速度、角速度、周期的概念及引入的過程;
②掌握它們之間的聯系。
2.難點
①理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性;
②理解勻速圓周運動是變速運動。
四、學情分析
學生已有的知識：
1.瞬時速度的概念
2.初步的極限思想
3.思考、討論的習慣
4.數學課中對角度大小的表示方法
五、 教學方法 與手段
演示實驗、展示圖片、觀看視頻、動畫;
討論、講授、推理、概括
師生互動，生生互動，
六、教學設計
(一)導入新課(認識圓周運動)
●通過演示實驗、展示圖片、觀看視頻、動畫，讓學生認識圓周運動的特點，
演示小球在水平面內圓周運動
展示自行車、鍾表、電風扇等圖片
觀看地球繞太陽運動的動畫
觀看花樣滑冰視頻
提出問題：它們的運動有什麼共同點?答：它們的軌跡是一個圓.
師：對，這就是我們今天要研究的圓周運動
觀看動畫，思考問題：這兩個球勻速圓周運動有什麼不同?答：快慢不同
提出問題：如何描述物體做圓周運動的快慢?
學生動手，分組實踐，觀察自行車的傳動裝置，思考與討論：
自行車的大齒輪，小齒輪，後輪中的質點都在做圓周運動。
比較哪些點運動得更快些? 說說 你比較的理由。
討論後，展示自行車傳動裝置圖片(或視頻)，進一步提問：如何比較物體圓周運動快慢?師生共同分析，小結可能的比較方法：
方案1：比較物體在一段時間內通過的圓弧長短
方案2：比較物體在一段時間內半徑轉過的角度大小
方案3：比較物體轉過一圈所用時間的多少
方案4：比較物體在一段時間內轉過的圈數
注意：在與學生交流時表達鼓勵和賞識：如「非常好!」、「你(們)真棒!」、「說得對!」等。
(二)新課教學
描述圓周運動快慢的物理量
線速度
學生閱讀課文有關內容，思考並討論以下問題：
1.線速度是怎麼定義的?單位是什麼?
2.線速度的方向怎樣?請說出圓周運動的速度方向是怎麼確定的。
3.物體勻速圓周運動的線速度有什麼特點?
4.為什麼說勻速圓周運動是一種變速運動?這里的「勻速」是指什麼不變?
生生互動，師生互動後，概括如下：點擊幻燈片，全方位學習小結線速度的概念;並通過砂輪切割的視頻，讓學生感受圓周運動的速度方向。如下：
線速度：
定義：質點做圓周運動通過的弧長 Δl 和所用時間 Δt 的比值叫做線速度。
大小：v=Δl/Δt (分析：當Δt很小時，v即圓周各點的瞬時速度。)
單位：m/s 方向：沿圓周上該點的切線方向(看砂輪工作視頻)。
物理意義：描述通過弧長的快慢。
勻速圓周運動：質點沿圓周運動，並且線速度的大小處處相等，這種運動叫做勻速圓周運動。
看動畫，學習勻速圓周運動的概念：質點沿圓周運動，並且線速度的大小處處相等，這種運動叫做勻速圓周運動。(請學生再舉幾個生活中的圓周運動的實例)
關於勻速圓周運動的問題討論：
1.勻速圓周運動的線速度是不變的嗎?此處的「勻速」是指速度不變嗎?
2.勻速圓周運動是勻速運動嗎?
注意：在與學生交流時表達鼓勵和賞識：如「很好!」「你(們)真了不起!」等。
討論後，小結如下：
勻速圓周運動是變速運動!(線速度的方向時刻改變)
「勻速」指速率不變
勻速圓周運動是線速度大小不變的運動!
角速度
看圖片，回答問題：(轉向角速度學習)
觀察自行車的傳動裝置，分析P點和N點，M點和N點哪點運動得更快些?哪點轉動得更快些?請同學們討論一下!
通過討論，同學們發現，原來，質點運動得快與轉動得快不是一回事!有必要引入一個表示轉動快慢的物理量──角速度(轉入角速度學習)
注意：在與學生交流時表達鼓勵和賞識：如「分析得好!」「不錯!」等。
下面我們研究描述勻速圓周運動轉動快慢的物理量──角速度
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Ⅳ 1）試總結歸納機械傳動系統設計的一般方法和步驟。 （2）說明傳動系統方案是如何確定的，有何特點
第一部分為電動機選擇及傳動系統總的傳動比分配;主要確定電動機類型和結構形式、工作機主動軸功率、電動輸出功率及傳動系統總的傳動比分配。第二部分為傳動裝置的運動和動力參數計算,主要確定各軸轉速、各軸的輸入功率、及各軸轉矩。第三部分為有關錐齒輪的計算,選擇齒輪、材料、精度、等級、確定齒輪齒數、轉矩、載荷系數、輪寬系數及齒根彎曲疲勞強度校核。第四部分為帶輪的設計包括帶輪類型的選擇、帶輪尺寸參數的確定。第五部分為聯軸器類型的選擇及聯軸器尺寸（型號）的確定 。
該變速器主要由齒輪、軸、軸承、箱體等組成。為方便減速器的製造、裝配及使用 ，還在減速器上設置一系列附件，如檢查孔、透氣孔、油標尺或油麵指示器、吊鉤及起蓋螺釘等。在原動機於變速器間採用是機械設備中應用較多的傳動裝置帶傳動，主要有主動輪、從動輪和傳動帶組成。工作時靠帶與帶輪間的摩擦或嚙合實現主、從動輪間運動和動力的傳遞,具有結構簡單、傳動平穩、價格低廉、緩沖吸振及過載打滑以保護其他零件的優點。
設計者以嚴謹務實的認真態度進行了此次設計，但由於知識水平與實際經驗有限。在設計中難免會出現一些錯誤、缺點和疏漏，誠請位評審老師能給於批評和指正。
摘 要
這次畢業設計是由封閉在剛性殼內所有內容的齒輪傳動是一獨立完整的機構。通過這一次設計可以初步掌握一般簡單機械的一套完整的設計及方法，構成減速器的通用零部件。
這次畢業設計主要介紹了減速器的類型作用及構成等，全方位的運用所學過的知識。如：機械制圖，金屬材料工藝學公差等已學過的理論知識。在實際生產中得以分析和解決。減速器的一般類型有：圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、齒輪-蝸桿減速器，軸裝式減速器、組裝式減速器、聯體式減速器。
在這次設計中進一步培養了工程設計的獨立能力，樹立正確的設計思想，掌握常用的機械零件，機械傳動裝置和簡單機械設計的方法
和步驟，要求綜合的考慮使用經濟工藝性等方面的要求。確定合理的設計方案