小議勻速轉動與勻速圓周運動的區別與聯系
——積極教育關照下課堂生成問題探究

王建勇

（山西省呂梁市離石區江陰高級中學）

小議勻速轉動與勻速圓周運動的區別與聯系
——積極教育關照下課堂生成問題探究

王建勇

（山西省呂梁市離石區江陰高級中學）

在我校《基于生命成長的優質高中“積極教育”校本研究》省級立項課題的引領下，教師如何更有效地教、學生如何更“積極”地學有了理論支撐，師生教與學的主動性有了極大提高。基于此，對課堂上生成的問題——勻速轉動與勻速圓周運動的區別與聯系進行了積極探究。

勻速轉動；勻速圓周運動；概念；描述

在高一下學期的教學中，我們會學習到勻速圓周運動，而在以前的學習或者生活中總會聽到勻速轉動這個概念。這時候，經常有學生將這兩個概念混淆，而形成一些錯誤的認識，結合這種情況，筆者認為有必要對這兩個概念進行區分與聯系。

一、二者的區別

1.概念上的不同

質點沿圓周運動，如果在任意相等的時間里通過的圓弧長度都相等，這種運動就叫做“勻速圓周運動”。勻速圓周運動是圓周運動中最常見并且最簡單的運動。因為速度是矢量，所以勻速圓周運動實際上是指勻速率圓周運動。“勻速圓周運動”這個詞主要用于描述質點的運動，描述物體質心的運動。

繞定軸的勻速轉動是針對剛體引入的概念。剛體上有很多個點，它的任何兩點之間的距離不變，同質點一樣也是個理想化的概念。當剛體做勻速轉動時，剛體上的每一個點都做勻速率圓周運動。當然，轉軸上的點的速率為零。勻速轉動中的剛體，（所謂“勻速”是指角速度是個不變的量），與轉軸相垂直的平面上的每個點，速度矢量是不同的，但相對于轉軸的角速度是個定值。“勻速轉動”這個詞用于描述剛體的運動，同時剛體上每個點繞轉軸做勻速圓周運動。

2.描述兩種運動的物理量不同

描述勻速圓周運動可以用軌道半徑、線速度、加速度等物理量描述，勻速轉動不采用這些物理量,因為進行剛體勻速轉動時離轉軸遠近不等的點做勻速圓周運動的軌道半徑、線速度、加速度各不相等。

二、二者的聯系

1.部分描述物理量是通用的

剛體做勻速轉動時，單獨剛體上任意一點做勻速圓周運動的角速度、周期、頻率,也可以稱為剛體做勻速轉動的角速度、周期、頻率。

2.合外力都指向圓心

質點做勻速圓周運動時合外力由質點指向圓心，剛體繞著跟質心不重合的轉軸做勻速轉動時,合外力或外力的矢量和由質心指向轉軸，當質心與轉軸重合時合外力為零。

3.力矩代數和都為零

剛體如果勻速轉動，那么，它所受的合外力為零，同時它所受的合外力矩也為零，這就是剛體的平衡狀態。根據轉動定律，這時剛體的角動量是個不變量，由于轉軸的位置固定不變，在轉動慣量一定的情況下，它的角速度是個不變量。

質點做勻速圓周運動時合外力，即向心力的作用線過圓心，對圓心的力矩為零。由此可得出合外力對圓心的力矩的代數和也為零。

通過以上分析，可以看到勻速圓周運動與勻速轉動是兩種不同的運動，但是二者又存在一些相似之處，所以學生容易混淆，而積極地分析比較可以幫助我們更好地區分它們。

王鴻雁.淺談初中物理概念教學［J］.課程教育研究，2012（17）.

·編輯 李建軍