第二ç«?/p>
刚体的定轴转åŠ?/p>
教学要求
ï¼?/p>
一、理解刚体定轴转动的角速度和角加速度的概念,理解角量与线量的关系ã€?/p>
二、理解刚体定轴转动定律,能解简单的定轴转动问题ã€?/p>
三、了解力矩的功和转动动能的概念ã€?/p>
四、了解刚体对定轴的角动量定理及角动量守恒定律ã€?/p>
五ã€?/p>
理解转动惯量的概念,
能用平行轴定理和转动惯量的可加性计算刚体对定轴
的转动惯量ã€?/p>
教学重点ï¼?/p>
刚体定轴转动的力矩ã€?/p>
转动惯量ã€?/p>
角动量等物理量的概念和转动定律ã€?/p>
教学难点ï¼?/p>
难点是刚体绕定轴转动的角动量守恒定律及其应用ã€?/p>
物理学研究方法、思维方法ï¼?/p>
理想化模åž?/p>
-----
刚体、研究刚体转动的物理量—â€?/p>
角量的确定ã€?/p>
类比方法是本章学习和研究的主要方法ã€?/p>
教学方法ï¼?/p>
启发、类比、讨è®?/p>
教学内容ï¼?/p>
准备知识ï¼?/p>
一、刚体:假定无论在多大的外力作用下,物体的形状和大小都保持不变,也就
是物体内任何两质点之间的距离保持不变。这样的理想物体称为
刚体ã€?/p>
刚体也是常用的力学理想模型ã€?/p>
二、平动与转动:当刚体运动æ—?/p>
,
如果刚体内任何一条给定的直线,在运动中始
终保持它的方向不变,这种运动称为
平动
ï¼?/p>
刚体运动时,
如果刚体的各个质点在运动中都绕同一直线做圆周运动,
这种
运动称为
转动
�/p>
如果刚体围绕的转轴的位置是固定不动的,这种转动称ä¸?/p>
刚体的定轴转åŠ?/p>
§
2-1
角速度和角加速度
一ã€?/p>
角位移、角速度和角加速度
1
�/p>
角坐标:
如图
2-1
所示,
O
为转轴与转动平面的交点,
A
为刚体上的一个质点,
A
在这一转动平面内绕
O
ç‚?/p>
做圆周运动,
A
与转轴的距离ä¸?/p>
r
�/p>
t
时刻质点
A
与转
è½?/p>
O
距离的连线与基准方向
ox
的夹角为
θ
,称
θ
�/p>
è§?/p>
坐标或角位置
�/p>
2
、定轴转动的运动学方程:刚体转动时,
θ
随时间变
化,它是时间
t
的函数:
)
(
t
�/p>
�/p>
�/p>
ï¼?/p>
2-1
ï¼?/p>
上式称为
刚体定轴转动的运动学方程
.
å›?/p>
2
�/p>
1
角坐标和角速度