力矩转动定律转动惯量课件.ppt

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1、一力矩§4-2力矩转动定律转动惯量力可以使刚体转动，经验表明其效果不仅取决于力的大小而且还与力的方向和作用点的位置有关。哪个力容易将门关上P*O大小：方向：右手螺旋法则1一力矩P*O大小：方向：右手螺旋法则对于作定轴转动的刚体，一般规定：如力矩使刚体沿逆时针方向转动，力矩为正；如力矩使刚体沿顺时针方向转动，力矩为负；2大小：方向：右手螺旋法则对于作定轴转动的刚体，一般规定：如力矩使刚体沿逆时针方向转动，力矩为正；如力矩使刚体沿顺时针方向转动，力矩为负；讨论1力矩的三要素：（1）力的大小和方向；（2）力的作用点；（3）转轴位置.O3对于作定轴转动的刚体，一般

2、规定：如力矩使刚体沿逆时针方向转动，力矩为正；如力矩使刚体沿顺时针方向转动，力矩为负；讨论1力矩的三要素：（1）力的大小和方向；（2）力的作用点；（3）转轴位置.O4O3合力矩等于各分力矩的矢量和若几个外力同时作用在一个绕定轴转动的刚体上，且这几个外力都在转动平面内，则它们的合外力矩等于这几个外力矩的代数和。53合力矩等于各分力矩的矢量和若几个外力同时作用在一个绕定轴转动的刚体上，且这几个外力都在转动平面内，则它们的合外力矩等于这几个外力矩的代数和。4刚体内作用力和反作用力的力矩互相抵消OO刚体的内力矩之和为零64刚体内作用力和反作用力的力矩互相抵消O二转

3、动定律O刚体的内力矩之和为零合力合力矩：其中：角加速度7二转动定律O合力合力矩：其中：角加速度质点的转动惯量质点所受合力矩与角加速度的关系质点转动惯性大小的量度此结论能否推广到刚体？8质点的转动惯量质点所受合力矩与角加速度的关系此结论能否推广到刚体？2.刚体O外力矩内力矩92.刚体O外力矩内力矩对所有质点求和：其中：刚体的转动惯量：若质量连续分布转动定律刚体定轴转动的角加速度与它所受的合外力矩成正比，与刚体的转动惯量成反比.10对所有质点求和：其中：刚体的转动惯量：若质量连续分布转动定律刚体定轴转动的角加速度与它所受的合外力矩成正比，与刚体的转动惯量成反比

4、.三转动惯量1.物理意义转动惯量与物体的惯性质量物理意义一致，是物体转动惯性大小的量度。2.与转动惯量有关的因素：（1）刚体的总质量；（2）质量分布；（3）转轴的位置；11飞轮的质量为什么大都分布于外轮缘？转动惯量大，不易受阻力影响竿子长些还是短些较安全？竿子长，转动惯量大，较易控制12三转动惯量1.物理意义转动惯量与物体的惯性质量物理意义一致，是物体转动惯性大小的量度。2.与转动惯量有关的因素：（1）刚体的总质量；（2）质量分布；（3）转轴的位置；3.转动惯量的计算：（1）单个质点的转动惯量（2）质量离散分布刚体的转动惯量（3）质量连续分布刚体的转动惯量

5、转轴133.转动惯量的计算：（1）单个质点的转动惯量（2）质量离散分布刚体的转动惯量（3）质量连续分布刚体的转动惯量转轴对质量线分布的刚体：——质量线密度14对质量线分布的刚体：——质量线密度对质量面分布的刚体：——质量面密度对质量体分布的刚体：——质量体密度15对质量面分布的刚体：——质量面密度对质量体分布的刚体：——质量体密度例1一质量为m、长为l的均匀细长棒，求通过棒中心并与棒垂直的轴的转动惯量.O´Ol16例1一质量为m、长为l的均匀细长棒，求通过棒中心并与棒垂直的轴的转动惯量.O´Ol解：质量线密度转动惯量：例2如转轴过端点垂直于棒，试证明转动惯

6、量为O´O请同学自证17例2如转轴过端点垂直于棒，试证明转动惯量为O´O请同学自证例3一质量为m、半径为R的均匀圆盘，求通过盘中心O并与盘面垂直的轴的转动惯量.OR解：O质量面密度：圆环质量：转动惯量：18细杆（转轴过中心与棒垂直）细杆（转轴过端点与棒垂直）圆盘、柱（转轴沿几何轴）圆筒（转轴沿几何轴）球体（转轴沿直径）R表4-1几种刚体的转动惯量（P.96）★★★薄圆环（转轴沿几何轴）补充作业★19例4分别质量为m，边长分别为a、b的矩形薄板对x、y、z轴的转动惯量。解：对x轴（2）同理，对y轴（3）对z轴ydy（1）20（2）同理，对y轴（3）对z轴四平

7、行轴定理质量为m的刚体，如果对其质心轴的转动惯量为Jc，则对任一与该轴平行，相距为d的转轴的转动惯量CO21四平行轴定理质量为m的刚体，如果对其质心轴的转动惯量为Jc，则对任一与该轴平行，相距为d的转轴的转动惯量COOR如图，试计算圆盘绕PP’轴的转动惯量。22OR如图，试计算圆盘绕PP’轴的转动惯量。例4计算图示物体对A点的转动惯量。已知杆的质量为，圆盘的质量为。23例4计算图示物体对A点的转动惯量。已知杆的质量为，圆盘的质量为。解：平行轴定理：24习题P.1164-6,4-8,补充作业2题25转动定律刚体所受合外力矩刚体绕转轴的角加速度牛顿第二定律解题

8、步骤：1.隔离体法画示力图。2.对平动物体运用牛顿定律列方程；对转