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《航海仪器Ⅰ》课程教案 第1页 / 总17页 课程名称 陀螺仪的结构及特性 教材版本 《航海仪器》杨在金主编 课程进度 1－2/34 所属教研室 航海仪器教研室 教案版本 2003-1 修订日期 2003-5-1 教学目的和教学设备、资料 目的：结合转动力学的知识使学生了解并掌握陀螺仪的结构、特性 教学设备：投影仪、教学陀螺仪 资料：参考《船用陀螺罗经》，任茂东编 教学内容和时间分配 1、复习转动力学的相关知识：转子、力矩、动量矩、动量矩定理、赖柴尔定理等 （25分钟） 2、讲授陀螺仪的结构：转子、内环、外环、基座、三轴、三个自由度（10分钟） 3、讲授陀螺仪的定义：陀螺仪、平衡陀螺仪及自由陀螺仪（5分钟） 4、通电演示陀螺仪的特性（5分钟） 5、归纳陀螺仪的两个特性：定轴性和进动性（20分钟） 6、进动公式（5分钟） 7、建立三个坐标系的概念：惯性坐标系、地理坐标系及陀螺仪坐标系（10分钟） 8、建立方位角与高度角的概念（5分钟） 9、总结（5分钟） 三、讲授内容重点和注意事项 1、重点一：动量矩定理与赖柴尔定理，解释清楚其物理实质，为理解陀螺仪的特性做好铺垫。 2、重点二：陀螺仪的结构，应强调陀螺仪的三个轴和三个自由度的空间印象。 3、重点三：陀螺仪两个特性的阐述，阐述要准确，物理概念清晰，并要解释其物理实质。 4、重点四：主轴指北端方位角与高度角的空间印象的建立。 四、自学内容和作业 《大学物理》转动力学中的相关知识 P35-2、3 教案撰写人 但高勇 教案审核人 陈铎 教研室主任 刘彤 《航海仪器Ⅰ》课程教案 第2页 / 总17页 课程名称 自由陀螺仪的视运动规律 教材版本 《航海仪器》杨在金主编 课程进度 3－4/34 所属教研室 航海仪器教研室 教案版本 2003-1 修订日期 2003-5-1 学目的和教学设备、资料 目的：结合陀螺仪的特性使学生了解并掌握地球上自由陀螺仪的视运动规律 教学设备：投影仪、教学陀螺仪、教学地球仪 资料：参考《船用陀螺罗经》，任茂东编 教学内容和时间分配 1、复习上节课的重要内容 ：动量矩定理、陀螺仪的特性等（5分钟） 2、引入视运动的概念并分析地球的自转运动规律（15分钟） 3、讲授自由陀螺仪的视运动现象：两个特殊位置（10分钟） 4、讲授并分析自由陀螺仪在北纬任意处的视运动现象（10分钟） 5、分析地球自转角速度：水平与垂直分量（10分钟） 6、分析自由陀螺仪的视运动规律：相对于子午面及水平面（25分钟） 7、归纳地球上自由陀螺仪的视运动规律（10分钟） 8、小结（5分钟） 三、讲授内容重点和注意事项 1、重点一：视运动的概念，突出相对运动的概念，要结合人们生活中的体验来引入。 2、重点二：陀螺仪的视运动现象，在分析清楚两个特殊位置的前提下，让学生推断在北纬任意处的视运动现象。 3、重点三：陀螺仪的视运动规律分析，要注意强调是主轴指北端的运动规律，在分析相对于水平面的运动时，阐述要准确，物理概念要清晰。 四、自学内容和作业 《大学物理》中的相对运动的概念 P35-5 教案撰写人 但高勇 教案审核人 陈铎 教研室主任 刘彤 《航海仪器Ⅰ》课程教案 第3页 / 总17页 课程名称 摆式罗经的等幅运动 教材版本 《航海仪器》杨在金主编 课程进度 5－6/34 所属教研室 航海仪器教研室 教案版本 2003-1 修订日期 2003-5-1 学目的和教学设备、资料 目的：引入陀螺罗经的控制力矩，讲授摆式罗经的等幅运动，使学生了解等幅运动的物理过程 教学设备：投影仪、教学陀螺仪 资料：参考《船用陀螺罗经》，任茂东编 教学内容和时间分配 1、复习地球上自由陀螺仪的视运动规律（5分钟） 2、分析影响自由陀螺仪不能指北的原因（5分钟） 3、引入陀螺罗经的控制力矩（5分钟） 4、讲授控制力矩获得的方法：重力控制法（上重式和下重式）、电磁控制法（10分钟） 5、下重式罗经的控制力矩：结构、施加方法、自动找北原理、运动过程（20分钟） 6、液体连通器式罗经的控制力矩：结构、施加方法、自动找北原理、运动过程（15分钟） 7、主轴等幅运动的分析：投影面的建立、运动线速度的规律、运动轨迹的分析（25分钟） 8、总结（5分钟） 三、讲授内容重点和注意事项 1、重点一：为什么要引入控制力矩？要结合进动性解释其物理实质。 2、重点二：陀螺罗经控制力矩的获得：两种方法的找北原理及运动过程分析，要结合陀螺仪教具，实物分析为主，投影图分析为辅。 3、重点三：投影面的物理概念：要解释清楚其纵横坐标的物理实质，投影面上的点的位置含义。 4、重点四：等幅运动分析，应结合线速度的变化规律解释清楚椭圆轨迹的形成，重点指出稳定位置的概念和实质。 四、自学内