第五章 大学物理辅导 刚体的转动 第五章刚体的转动 一、教材系统的安排与教学目的 】、教材的安排 本章从观察一些刚体定轴转动的现象开始，说明物体具有保持原有运动状态的特性 转动惯性。转动惯性的大小由转动惯量来量度。改变刚体的转动状态，需要外力矩：进而 讲授力矩的瞬时作用规律一转动定律，力矩对空间积累作用规律一动能定理，力矩对时间 的积累作用规律一角动量定理，以及角动量守恒定律和它们对的应用 2、教学目的：使学生理解力矩、转动惯量、冲量矩、角动量等概念，掌握力矩的规律， 并学会运用它们说明、解释一些现象，分析、解决一些有关的问题。 二、敦学要求 1、理解力矩的概念，明确刚体具有转动惯性。牢固掌握转动定律并能熟练地运用。 2、明确转动惯量的物理意义，会计算简单情况下物体的转动惯量。 3、掌握刚体定轴转动的动能定理，并会运用。 4、理解角动量和冲量矩的概念，掌拥并会运用角动量定理和角动量守恒定律 三、内容提要 1、力矩 定义：力F与力的作用线，到转轴的垂直距离的乘积 公式M=了×F户方向：按右手螺炭法判西 「大小：M=Frsina 物理意义：表明了改变刚体转动状态的效果 2、转动定律 公式M=J邛J为转动惯量，B为角加速度 意义：为刚体定轴转动中的基本定律，与平动中的牛顿第二定律相当。 说明：M为刚体所受的合外力矩，在定轴转动中它只有正负之分。 3、转动惯量 定义：J=∑（△m,)一即对于质点系转动惯量大小等于刚体上各质点的质量与各 质点到转轴的距离平方的乘积之和。 如果刚体上各质点是连续分布的，则有 「dm=1·dl→质量为线分布 J=[r2dm→dm=o·ds→质量为面分布 dm=pd血→质量为体分布 物理意义：是刚体转动惯性大小的量度，与平动中的质量相当。 应掌握的几种转动惯量公式： 杆对其中心轴：J= ~26 第五章 大学物理辅导 刚体的转动 ～26～ 第五章刚体的转动 一、教材系统的安排与教学目的 1、教材的安排 本章从观察一些刚体定轴转动的现象开始，说明物体具有保持原有运动状态的特性— 转动惯性。转动惯性的大小由转动惯量来量度。改变刚体的转动状态，需要外力矩；进而 讲授力矩的瞬时作用规律—转动定律，力矩对空间积累作用规律—动能定理，力矩对时间 的积累作用规律—角动量定理，以及角动量守恒定律和它们对的应用 2、教学目的：使学生理解力矩、转动惯量、冲量矩、角动量等概念，掌握力矩的规律， 并学会运用它们说明、解释一些现象，分析、解决一些有关的问题。 二、教学要求 1、理解力矩的概念，明确刚体具有转动惯性。牢固掌握转动定律并能熟练地运用。 2、明确转动惯量的物理意义，会计算简单情况下物体的转动惯量。 3、掌握刚体定轴转动的动能定理，并会运用。 4、理解角动量和冲量矩的概念，掌握并会运用角动量定理和角动量守恒定律 三、内容提要 1、力矩 定义：力  F 与力的作用线，到转轴的垂直距离的乘积 公式    M r F M Fr =    =   大小 方向：按右手螺旋法则判断 ： sin 物理意义：表明了改变刚体转动状态的效果 2、转动定律 公式   M = J J 为转动惯量，   为角加速度 意义：为刚体定轴转动中的基本定律，与平动中的牛顿第二定律相当。 说明：  M 为刚体所受的合外力矩，在定轴转动中它只有正负之分。 3、转动惯量 定义： J m r = ( i i 2 )  即对于质点系转动惯量大小等于刚体上各质点的质量与各 质点到转轴的距离平方的乘积之和。 如果刚体上各质点是连续分布的，则有 J r dm dm dl dm ds dm dv =  =   =   =         2    质量为线分布 质量为面分布 质量为体分布 物理意义：是刚体转动惯性大小的量度，与平动中的质量相当。 应掌握的几种转动惯量公式： 杆对其中心轴： J = ml 1 12 2