第四章刚体的转动 简介 本章从质点运动的知识出发,重点介绍刚体定轴转动的规律,主要内容有:角速度和角加速度、转动 惯量、力矩、转动动能、角动量等物理量,转动定律和角动量守恒定律。 内容与时间分布 1.刚体的平动与转动,刚体的定轴转动;力矩(50分钟 2.刚体定轴转动定律、转动惯量 (50分钟 3.力矩作功、刚体转动的动能定理 (50分钟 4.刚体的角动量、角动量守恒定律 (50分钟 5.*刚体的平面平行运动;本章小结 (50分钟) 重点与难点: 重点力矩M、转动惯量J和转动定律;定轴转动的动能和动能定理;刚体对于转轴的角动量、角动 量定理和角动量守恒定律及其适用条件。 难点转动惯量以及与其有关的转动动能、角动量 基本要求 1.理解刚体的模型,刚体的平动和转动;掌握定轴转动的物理意义及其特点,并掌握角量与线量的 关系 2.掌握力矩的概念,会计算力矩,掌握刚体定轴转动定律;能求解定轴转动刚体和质点联动问题 掌握刚体转动惯量的概念及其计算方法 3.掌握力矩的功,刚体的转动动能、刚体定轴转动的动能定理;能对含有定轴刚体在内的系统正确 应用机械能守恒定律; 4.掌握质点、刚体定轴转动的角动量的意义和角动量定理、角动量守恒定律的条件,并能联系机械 能守恒定律及动量守恒定律解决简单的力学问题: 5.了解刚体的平面运动 章节目录 §4-1刚体的平动、转动和定轴转动 §4-2力矩转动定律转动惯量 §4一3力矩的功刚体绕定轴转动的动能定理 §4-4角动量角动量守恒定律 §4-5刚体的平面平行运动 前面几章,我们研究了质点的运动规律。对机械运动的讨论,仅限于对质点运动的研究是远远不够的。 这章来讨论机械运动的另一个领域—刚体( Rigid Body)的运动 所谓刚体是指在外力的作用下,不改变形状和大小的物体,或者说刚体上任何两点之间都不发生相对 运动。刚体和质点一样,都是客观物体有条件的、科学的抽象,是理想化的模型 刚体的运动一般是比较复杂的,但不论多么复杂的运动都可以看成是平动和转动的合成或迭加。本章 主要讨论刚体的定轴转动及其所遵循的规律。内容包括刚体运动学和刚体动力学。 本章的每一个概念和定理、定律,都和质点力学的内容是相对应的,在学习时,应该注意使用类比的 方法,联想记忆