高二物理競(jìng)賽角動(dòng)量 角動(dòng)量守恒定律課件

力矩的時(shí)間累積效應(yīng)沖量矩、角動(dòng)量、角動(dòng)量定理.一質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律

質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述

力的時(shí)間累積效應(yīng)沖量、動(dòng)量、動(dòng)量定理.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述1

質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量

質(zhì)點(diǎn)以角速度作半徑為

的圓運(yùn)動(dòng)，相對(duì)圓心的角動(dòng)量

質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)以速度在空間運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻相對(duì)原點(diǎn)

O

的位矢為，質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于原點(diǎn)的角動(dòng)量大小

的方向符合右手法則.

作用于質(zhì)點(diǎn)的合力對(duì)參考點(diǎn)O

的力矩，等于質(zhì)點(diǎn)對(duì)該點(diǎn)O

的角動(dòng)量隨時(shí)間的變化率.2

質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理

質(zhì)點(diǎn)所受對(duì)參考點(diǎn)O

的合力矩為零時(shí)，質(zhì)點(diǎn)對(duì)該參考點(diǎn)O

的角動(dòng)量為一恒矢量.

恒矢量

沖量矩

質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理：對(duì)同一參考點(diǎn)O

，質(zhì)點(diǎn)所受的沖量矩等于質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量的增量.3

質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量守恒定律(2)通常對(duì)有心力：例如由角動(dòng)量守恒可導(dǎo)出行星運(yùn)動(dòng)的開(kāi)普勒第二定律(1)角動(dòng)量守恒是物理學(xué)基本定律之一，它不僅適用宏觀體系，也適用微觀體系，且在高速低速范圍均適用m行星對(duì)太陽(yáng)的位矢在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積過(guò)O點(diǎn),M=0,角動(dòng)量守恒（以兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)為例）分別受外力外力矩內(nèi)力內(nèi)力矩對(duì)質(zhì)點(diǎn)（1）：對(duì)質(zhì)點(diǎn)（2）：兩式相加：O二、質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量守恒定律令：質(zhì)點(diǎn)所受的合外力矩質(zhì)點(diǎn)系的總角動(dòng)量則：推廣到n個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)系：質(zhì)點(diǎn)系角動(dòng)量定理：系統(tǒng)角動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率等于系統(tǒng)所受合外力矩。

質(zhì)點(diǎn)系所受對(duì)參考點(diǎn)O

的合外力矩為零時(shí)，質(zhì)點(diǎn)系對(duì)該參考點(diǎn)O

的總角動(dòng)量為一恒矢量.

恒矢量

沖量矩

質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量定理：對(duì)同一參考點(diǎn)O

，質(zhì)點(diǎn)系所受的沖量矩等于質(zhì)點(diǎn)系角動(dòng)量的增量.質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量守恒定律三剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律1

剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量2

剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理非剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理O

角動(dòng)量守恒定律是自然界的一個(gè)基本定律.

內(nèi)力矩不改變系統(tǒng)的角動(dòng)量.

守恒條件若不變，不變；若變，也變，但不變.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理3

剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量守恒定律，則若討論

在沖擊等問(wèn)題中常量

有許多現(xiàn)象都可以用角動(dòng)量守恒來(lái)說(shuō)明.自然界中存在多種守恒定律

動(dòng)量守恒定律能量守恒定律角動(dòng)量守恒定律電荷守恒定律質(zhì)量守恒定律宇稱守恒定律等花樣滑冰跳水運(yùn)動(dòng)員跳水圓錐擺子彈擊入桿以子彈和桿為系統(tǒng)機(jī)械能不守恒.角動(dòng)量守恒；動(dòng)量不守恒；以子彈和沙袋為系統(tǒng)動(dòng)量守恒；角動(dòng)量守恒；機(jī)械能不守恒.圓錐擺系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；角動(dòng)量守恒；機(jī)械能守恒.討論子彈擊入沙袋細(xì)繩質(zhì)量不計(jì)例1、一長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m的均勻細(xì)桿，可繞軸O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。桌面與細(xì)桿間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ，桿初始轉(zhuǎn)速為ωο，求：（1）細(xì)桿受的摩擦力矩；（2）從到停止轉(zhuǎn)動(dòng)共經(jīng)歷的時(shí)間；（3）從到停止轉(zhuǎn)動(dòng)共轉(zhuǎn)了多少圈（如圖）。圖解：（1）

（2）（一）用動(dòng)量矩定律：

（二）亦可用轉(zhuǎn)動(dòng)定律：

（3）（一）用動(dòng)能定理：

（二）用運(yùn)動(dòng)學(xué)方法：或

例2：質(zhì)量為M、半徑為R的轉(zhuǎn)臺(tái)，可繞通過(guò)中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量為m的人站在邊沿上，人和轉(zhuǎn)臺(tái)原來(lái)都靜止。如果人沿臺(tái)邊緣奔跑一周，求對(duì)地而言，人和轉(zhuǎn)臺(tái)各轉(zhuǎn)動(dòng)了多少角度？已知：求：解：以M。m為研究對(duì)象