chapter04刚体的转动VIP专享

《物理学教程》（第二版） 马文蔚编 4 -1 课题 第四章 刚体转动 课时安排 6 课时 教学目的要求 1 . 理解描写刚体定轴转动角速度和角加速度的物理意义，并掌握角量与线量的关系； 2 . 理解力矩和转动惯量概念，掌握刚体绕定轴转动的转动定理； 3 . 理解角动量概念，掌握角动量定律，并能处理一般质点在平面内运动以及刚体绕定轴转动情况下的角动量守恒问题； 4 . 理解刚体定轴转动的转动动能概念，能在有刚体绕定轴转动的问题中正确地应用机械能守恒定律。 能运用以上规律分析和解决包括质点和刚体的简单系统的力学问题。 主要内容 与时间分配 § 4 -1 刚体的定轴转动 1 课时 § 4 -2 力矩 转动定律 转动惯量 1 课时 § 4 -3 角动量 角动量守恒定律 2 课时 § 4 -4 力矩作功 刚体定轴转动的动能定理 2 课时 重点难点 力矩 转动定理 角动量 角动量定律 转动动能 教学方法 和手段 以讲授为主，使用多媒体课件 课后作业练习 总结和改进意见 《物理学教程》（第二版） 马文蔚编 4 -2 § 4 -1 刚体的定轴转动 刚体：在外力作用下，形状和大小都不发生变化的物体 (任意两质点间距离保持不变的特殊质点组)。 说明：⑴ 刚体是理想模型； ⑵ 刚体模型是为简化问题引进的。 刚体的运动分为平动和转动，而转动又可分为定轴转动和非定轴转动。 一、平动和转动 (Translation and rotation) 1 . 平动：刚体内任意两意间的连线总是平行于它们初始位置的连线。 例：（1 ）电梯的运动； （2 ）打气筒中活塞的运动。 平动的描述：在平动过程中，刚体中所有点的运动是完全相同的，它们具有相同的位移 速度和加速度。 可以用刚体上任何一点的运动来代表整个刚体的平动。 2 . 转动：刚体内所有点都围绕同一直线作圆周运动，这种地运动叫转动。这条直线叫转轴。如果转轴的位置或方向是随时间而变的，这个转轴称为瞬时转轴；若不随时间而变，这种转轴称为固定转轴，此时刚体的转动叫做定轴转动。 例：（1 ）钟摆的运动； （2 ）门、窗的转动； （3 ）地球的自转。 刚体的运动总可以把它分解为平动和转动。 例：（1 ）一个车轮的滚动，可以分解为车轮随轴承平动+整个车轮绕轴承转动。 （2 ）在拧紧或松开螺帽时，螺帽同时作沿轴线方向平动和绕轴线的转动。 二、刚体的定轴转动 (Fix ed-ax is rotation) 1 . 定轴转动：在刚体转动中，如果转轴固定...