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第五章 第五章 刚体的定轴转动 刚体的定轴转动 §5-1 刚体转动的描述 §5-2 转动定律 §5-3 转动惯量的计算 §5-4 转动定律的应用 §5-5 角动量守恒 §5-6 转动中的功和能 教学基本要求 教学基本要求 一、掌握刚体定轴问题的分析方法；掌握力矩的 概念和计算式；理解转动惯量的概念、影响转动惯 量大小的因素和了解一些常用的转动惯量公式； 二、掌握刚体定轴转动定律及其应用； 三、理解定轴转动的动能定理、刚体角动量的概 念、定轴转动的角动量定理，掌握定轴转动中的角 动量守恒定律以及守恒条件和简单应用。 四、能解决质点和刚体组成系统的一些简单力学 问题。 5 －1 刚体的平动、转动和定轴转动 一、刚体 一、刚体 1.定义： 物体的形状和大小不发生变化，即物体内任 意两点之间的距离都保持不变—— 刚体。 2.讨论: ①理想模型;考虑其形状大小，忽略其形变； 突出其平动和转动，忽略振动和形变运动。 ②特殊的质点系(质元间无相对位移) 。 二.刚体的平动 二.刚体的平动 1.定义：固连在刚体上的任一条直线, 在各时刻 的位置始终保持彼此平行的运动。 A ′′ 2.特征: A B ′ 任意时刻所有质元的v 、 A B ′′ a、运动轨迹均相同。 B ′ 可将平动刚体视为一质点的运动处理。 例如升降机的运动，汽缸中活塞的运动，刨 床上刨刀的运动，车床上车刀的运动等，都 是平动。 三.刚体的转动：(rotation) 1.定义：刚体上所有点都绕同一直线(转轴) 作圆周运动. 定点—转轴的某点静止于参照系,而轴方位变化; 定轴—转轴固定于参照系。（只讨论定轴转动 ） z A r 1 Δθ O 1 O A ′ B r Δθ 2 O2 B ′ P 2.特征: z 各质元均作圆周运动，其圆心 A r 1 Δθ O 都在一条固定不动的直线（转轴） ′ 1 A 上;