高旭东

摘要：双层齿轮组蕴含的圆周运动机理简单巧妙，主要在于利用各个双层齿轮大小半径之间半径差的楼梯式叠加实现转速的指数式增速，且第一个齿轮的微微转动很可能会导致最后一个齿轮的极速转动。基于其构造的简单性与应用的巧妙性，在圆周运动的物理教学中利用双层齿轮组模型的内在连锁运动机理讲解圆周运动方面的知识能收到良好的课堂效果。

关键词：双层齿轮组;圆周运动;物理教学

双层齿轮组的机械构件不仅在许多流水线大机器生产的机械运作中起着提高生产效率的作用，而且能为许多诸如电风扇之类的转动电器以及玩具的设计带来有价值的技术参考。

上述作为与双层齿轮组模型有關的现实情境是圆周运动课堂中的有价值的情境引入材料来源，能激发学生的探索兴趣，有利于圆周运动物理教 学的有效展开。

一、双层齿轮组模型背后的圆周运动原理分析

二、双层齿轮组模型在圆周运动物理教学中的应用

（一）通过情境引入打开课堂

虽然双层齿轮组模型本身所蕴含的科技含量不是很高，但是其内在的转速指数式增加的原理十分巧妙。手摇风扇正是用到了这方面的原理，才会有通过轻轻转动手柄以实现扇叶的极速转动的功效。由于关于圆周运动方面的物理教学一般是在高一下册进行的，且那时离夏天不远，于是教师可以以学生很可能感兴趣的手摇风扇玩具为例，通过讲解其内在的双层齿轮组的运作机理来间接地讲解圆周运动，能实现更好的新课引入的教学效果。……