银川能源学院（银川大学）：《大学物理》课程教学资源（物理学PPT课件讲稿，大专）第三章 刚体的定轴转动 Rotation of Rigid Body about a Fixed Axis（刚体的定轴转动）

银川川大学表件 物理学电子教索 刚体的定轴转动 1、刚体的定轴转动 2、力矩，转动定律，转动惯量 3、力矩转动定律，动能定理

物理学电子教案 银川大学教学课件 刚体的定轴转动 1、刚体的定轴转动 2、力矩，转动定律，转动惯量 3、力矩转动定律，动能定理

第三章利体的定轴转动 Rotation of Rigid Body about a Fixe 陀螺仪

（Rotation of Rigid Body about a Fixed Axis） 第三章 刚体的定轴转动 陀螺仪

第三章 刚体的定轴转动 引言 物体的形状和大小不发生变化，即物体内任意两 点之间的距离都保持不变—刚体。 说明 1)理想化的力学模型 2)任何两点之间的距离在运动过程中保持不变 3)刚体可以看成是无数质点组成的质点系 刚体可以看成一个包含由大量质点、而各个质点间距离保持不变 的质点系

第三章 刚体的定轴转动 引言 物体的形状和大小不发生变化，即物体内任意两 点之间的距离都保持不变——刚体。 说明 1) 理想化的力学模型； 2) 任何两点之间的距离在运动过程中保持不变； 3)刚体可以看成是无数质点组成的质点系 刚体可以看成一个包含由大量质点、而各个质点间距离保持不变 的质点系

3·1刚体运动学 刚体运动 1、平动 当刚体中所有点的运动轨迹都 保持完全相同时，或者说刚体 内任意两点间的连线总是平行 于它们的初始位置间的连线时， 刚体的运动叫作平动。 刚体在平动时，在任意一段时间内，刚体中所 有质点的位移都是相同的。而且在任何时刻，各个 质点的速度和加速度也都是相同的。所以刚体内任 何一个质点的运动，都可代表整个刚体的运动

3－1 刚体运动学 一、刚体运动 1、平动 当刚体中所有点的运动轨迹都 保持完全相同时，或者说刚体 内任意两点间的连线总是平行 于它们的初始位置间的连线时， 刚体的运动叫作平动。 刚体在平动时，在任意一段时间内，刚体中所 有质点的位移都是相同的。而且在任何时刻，各个 质点的速度和加速度也都是相同的。所以刚体内任 何一个质点的运动，都可代表整个刚体的运动

平动演示 刚体的平动 B 平动是刚体的一种基本运动形式，刚体做平 动时，刚体上所有点运动都相同，可用其上任何 一点的运动来代表整体的运动，也就是可等效于质点 的运动

刚体的平动 平动演示 平动是刚体的一种基本运动形式，刚体做平 动时，刚体上所有点运动都相同，可用其上任何 一点的运动来代表整体的运动，也就是可等效于质点 的运动

2、转动 刚体中所有的点都绕同一 条直线作圆周运动，这种 运动称为转动。这条直线 轴 叫作转轴。 定轴转动： 转轴不随时间变化 非定轴转动： 转轴随时间变化

2、转动 刚体中所有的点都绕同一 条直线作圆周运动，这种 运动称为转动。这条直线 叫作转轴。 定轴转动： 转轴不随时间变化 非定轴转动： 转轴随时间变化

本章我们主要研究刚体的定轴转动，例如杆绕端点或者中点转动， 圆盘绕中心轴转动等等

本章我们主要研究刚体的定轴转动，例如杆绕端点或者中点转动， 圆盘绕中心轴转动等等

定轴转动的特点： •各质点都作圆周运动； •各质点圆周运动的平面垂直于轴线且 圆心在轴线上； 各质点的矢径在相同的时间内转过的 角度相同。 参考方向

定轴转动的特点： •各质点都作圆周运动； •各质点圆周运动的平面垂直于轴线且 圆心在轴线上； •各质点的矢径在相同的时间内转过的 角度相同。 参考方向 o o    )  i r  i v  P mi

刚体定轴转动的角速度和角加速度 1.角坐标和角位移 θ(t) 对于刚体上任意一个质点， 它与转轴0的连线与参考轴的夹 角0称为角坐标。它随时间变化， 角坐标：0=0(t) 参考平面 参考轴 把角坐标方程称为刚体定轴转动的运动学方程 规定：刚体沿逆时针方向转动 0>0 刚体沿顺时针方向转动θ<0 角位移 △0=0(t+△t)-θ(t) 在S中，角坐标和角位移的单位是弧度，符号为rad

x z 参考平面  (t) 角位移  =(t + t) −(t) 规定： 刚体沿逆时针方向转动  > 0 刚体沿顺时针方向转动 < 0 参考轴 1.角坐标和角位移 角坐标：  = (t) 对于刚体上任意一个质点， 它与转轴O的连线与参考轴的夹 角  称为角坐标。它随时间变化， 把角坐标方程称为刚体定轴转动的运动学方程 二、刚体定轴转动的角速度和角加速度   o z 在SI中，角坐标和角位移的单位是弧度，符号为rad

2.角速度 (描述刚体转动快慢) 平均角速度 瞬时角速度 lim △1 △t-→0 LSS35383333333333333383335333353535353 在SI中，角速度的单位是弧度每秒，符号为rad·S。 转速n,单位是转每分，符号为rmin 2元 n= n 60 30

t t t d d lim 0    =   =  → 2.角速度 （描述刚体转动快慢） 在SI中，角速度的单位是弧度每秒，符号为 rads −1 。 t    =  转速 ，单位是转每分，符号为 2 60 30 n n    = = n 1 r min−  平均角速度 瞬时角速度