(练习)刚体转动讲课教案
《转动》大班教案（精选5篇）
《转动》大班教案（精选5篇）《转动》篇1活动目标⒈通过动手操作，使幼儿知道物体的转动需要一种力，获得物体转动的经验。
⒉了解物体的转动在日常生活中的应用。
⒊发展幼儿的扩散思维和对科学现象的探索兴趣。
活动准备自制风车、水车、陀螺、会跳舞的动物。
活动过程⒈幼儿自由操作，观察物体的转动。
⑴教师提供风车、水车、陀螺等会跳舞的动物玩具，让幼儿自由玩。
师：今天老师和小朋友一起到转转转商店去玩高兴吗？（幼儿听音乐学火车车轮转动的动作进教室）⑵玩后引导幼儿讨论：你玩的是什么玩具？（启发幼儿给玩具起名字）①你是怎么玩的？（启发幼儿边说边演示）②你发现了什么秘密？（它们都会转动）⒉幼儿深入探索，观察物体的转动。
了解物体的转动需要一种力。
（幼儿操作活动时播放舒缓的音乐，营造幼儿轻松的情绪）⑴小朋友想办法比一比看谁的玩具转动得快？（如将水倒在风车的转叶上，或转轴转动得快玩具就转得快等）⑵让幼儿说说玩具是怎样转动的？在幼儿充分讨论的基础上，引导幼儿说出玩具转动的方向。
⒊扩散思维训练：谈一谈生活中常见的转动物体。
⑴你在家里、大街上、公园里还见过那些东西会转动？它们是怎样转动的？⑵引导幼儿结合自己的生活经验，说出车轮、转椅、电风扇、螺旋桨等会转动。
引导幼儿说出转动在日常生活中的作用。
⒋放录像：让幼儿更多的了解物体的转动在日常生活中的作用。
如：印刷机、采油机、机床等的转动作用。
活动结束请幼儿在回家的路上、回到家里或到商场里看一看、找一找还有哪些东西会转动？《转动》大班教案篇2活动目的：1、对转动变化感爱好，探索陀螺转动变化的一些原因。
2、尝试在探索和比较中发现问题、分析问题。
活动准备：各种外形的塑料片、牙签、记录纸、笔一、出示汉字“转动”，引发孩子产生联想，从而感受生活中处处有转动。
二、自主探索，发现转动变化的一些原因。
1、出示两个（轴心位置不同）陀螺，让幼儿在玩玩和比较中找出自己喜欢的陀螺，说说自己的发现。
2、尝试用其他操作材料做陀螺，玩陀螺，并把玩陀螺中的发现记录下来。
实验五 刚体转动的研究(教案)
实验五 刚体转动的研究[目的]：1、 研究刚体转动时合外力矩与刚体转动角加速度的关系；2、 考查刚体的质量分布改变时对转动的影响。
[仪器]刚体转动实验仪（BD －J －101），砝码托，砝码片，细线，电子秒表，游标卡尺（0－150mm ，0.02mm ），物理天平（TW －1B ），钢卷尺，小螺丝刀。
图14-1为刚体转动实验仪的示意图。
图中1为均匀的横杆，2为可移动的圆柱形重物，3为塔轮，4为引线，5为滑轮，6为砝码。
横杆、重物和塔轮构成一转动系统，在砝码重力作用下可作匀角加速度的运动。
[原理]1、 根据刚体转动定律，转动系统所受合外力矩合M 与角加速度β的关系为：βI M =合 （14-1）其中I 为系统对回转轴的转动惯量。
合外力矩合M 主要由引线的张力矩M 和轴承的摩擦力矩阻M 构成，则： βI M M =-阻摩擦力矩阻M 是未知的，但是它主要来源于接触磨擦，可以认为是恒定的，因而将上式改为βI M M +=阻 （14-2）在此实验中，若要研究引线的张力矩M 与角加速度β之间是否满足式（14-2）的关系，就要测不同时M 的β值。
（1） 关于引线张力矩M设引线的张力为T F ，绕线轴半径为R ，则：R F M T =，又设滑轮半径为r ，其转动惯量为轮I ，转动时砝码下落加速度为a ，参照图14-2可以写出：ma F mg T =-1ra I r F r F T T 轮=-1 从上述二式中消去1T F ，同时取2'21r m I =轮（'m 为滑轮质量），得出：)]21(['a mm a g m F T +-=在此实验中，)21('a mma +不超过g 的%3.0，如果要求低一些，可取mg F T ≈。
这时：m g R M ≈ （14-3） 在实验中是通过改变塔轮的R 来改变M 的。
（2） 角加速度β的测量测出砝码从静止开始下落到地板上的时间为t ，路程为s ，则平均速度tsv =，落到地板前瞬间的速度v v 2=，下落加速度t v a =，角加速度Ra=β，即： 22Rts=β （14-4） （3） 外力矩与角加速度的关系使用不同半径的塔轮，改变外力矩M ，测量各M 的角加速度β，作β-M 图线。
刚体转动惯量实验的教案
大学物理实验教案（1）(1) 图为角简谐振动的圆频率。
其周期0T 为扭摆图1Ⅰ电子课件的授课形式：用液晶电视讲解Ⅱ黑板的板书设计：(2) 为角简谐振动的圆频率。
其周期0T 为扭摆图1实验报告的写法与要求实验报告是学生完成某一实验题目的实验总结，是学生展示自己的科学素养和实验技能、发表实验见解的学习性报告，实验报告是论文的前奏，有的实验报告本身就是一篇小论文，因此撰写实验报告是培养学生进行科学写作的有效形式之一。
根据物理实验教学的特点，并参照国家关于科技论文的有关标准和规范，建议在撰写物理实验报告时，应包括如下内容：1、实验题目：一般就是项目名称。
2、实验的说明：是实验目的和要求3、实验内容和原理：简要论述测量的科学依据，给出或者推导出测量的公式以及测量的原理图。
4、主要仪器设备：简要介绍测量对象和所使用的仪器设备，对于一些教学重点是实验仪器调整和使用的实验，要说明仪器的结构和工作原理。
5、实验步骤、操作方法与过程：这一部分要体现实验者通过科学测量获取实验数据的过程。
对于操作过程中遇到的问题和故障，以及为解决这些问题而采取的措施要做适当的阐述。
6、实验数据记录和处理：这一部分展现的是实验报告的基础性材料和实验追求的最终结果。
按实验报告的要求，数据一定要记录在根据需要设计的表格内，注意原始数据的记录一定用钢笔或者碳素笔。
列出直接测量量的两类不确定度并按照规范化的要求报道实验的最终结果。
不确定度计算、作图、有效数字运用要符合要求。
7、实验结果分析与讨论：实验报告上要有实验的分析讨论，这是培养分析能力的重要方面。
例如：（8）实验的原理、方法、仪器你感到掌握了没有？实验目的达到否？（9）实验误差的分析讨论，有哪些误差来源？哪些是主要的？哪些是次要的？系统误差表现在哪里？如何减少或消除？（10）改进实验的设想。
怎样改进测量方法或装置？实验步骤怎样安排更好？（11）观察到什么异常现象，如何解释。
遇到什么困难，如何克服。
大学物理钢体转动问题教案
一、教学目标1. 知识目标：（1）理解钢体转动的概念和基本原理；（2）掌握钢体转动惯量的计算方法；（3）了解钢体转动时的动力学方程及其求解方法。
2. 能力目标：（1）培养学生运用转动惯量计算公式解决实际问题的能力；（2）提高学生分析钢体转动问题、运用物理知识解决工程问题的能力。
3. 情感目标：（1）激发学生对物理学科的兴趣和热爱；（2）培养学生的科学精神，提高综合素质。
二、教学内容1. 钢体转动的概念和基本原理；2. 钢体转动惯量的计算方法；3. 钢体转动时的动力学方程及其求解方法。
三、教学过程（一）导入1. 通过生活中的实例（如陀螺、滑冰运动员旋转等）引入钢体转动的概念；2. 引导学生思考：为什么陀螺旋转时不会倒下？滑冰运动员旋转时如何保持平衡？（二）讲授新课1. 钢体转动的概念和基本原理（1）介绍钢体转动的概念，如转动惯量、角速度、角加速度等；（2）讲解转动惯量的定义和计算方法，包括质量分布、形状、尺寸等因素对转动惯量的影响；（3）介绍角动量守恒定律和转动动能定理，阐述钢体转动时的能量转化和守恒规律。
2. 钢体转动惯量的计算方法（1）介绍常用的转动惯量计算公式，如平行轴定理、组合定理等；（2）通过实例演示如何运用公式计算钢体的转动惯量。
3. 钢体转动时的动力学方程及其求解方法（1）讲解钢体转动时的动力学方程，如牛顿第二定律的转动形式；（2）介绍求解转动动力学方程的方法，如能量法、拉格朗日方程等；（3）通过实例演示如何运用动力学方程求解钢体转动问题。
（三）课堂练习1. 让学生根据所学知识，计算几个常见钢体的转动惯量；2. 针对钢体转动问题，运用动力学方程进行求解。
（四）总结与反思1. 总结本节课所学内容，强调钢体转动问题的计算方法和动力学方程的运用；2. 引导学生思考：如何将所学知识应用于实际工程问题中。
四、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言、提问、讨论等表现；2. 作业完成情况：检查学生作业的完成质量和正确率；3. 实际应用能力：通过课后作业或实验项目，考察学生运用所学知识解决实际问题的能力。
刚体的定轴转动及转动定律PPT学习教案
；（3）t = 6 s 时飞轮边缘上一点的线速度、切向加速度和法
向加速度 .
解：
（1）
5π rads , 1
t = 30 s 时，
0
0.
设 t= 0s
时，
.飞轮做匀减速运动
0 0
0 0 5π rad s1 π rad s2
t
30
6
飞轮 30 s 内rad 2 2 (π 6)
解：
dm dV 2 r h dr
其中：
m m
V r 2 h
所以：
J r 2 dv m
R 2rh r 2dr
0
1 mR2
2
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四 平行轴定理 质量为 的刚体，如果对其质心轴的转动惯量 为 ，则对任一与该轴平行，相距为 的转轴的转动惯量为：
0.105
m s2
an r 2 0.2´ (4 π)2 m ×s2 31.6 m ×s2
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例2 在高速旋转的微型电机里，有一圆柱形转子可绕垂直其横截
面后通，过其中转心速的达轴到转18动00.0开r·m始in时-1，. 已它知的转角子速的度角加0 速度0与，时经间3成00正s 比
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一 力矩 刚体上P点的力 对转轴 Z 的力矩为：
大小： 方向：右手定则
例
F
M rF
M
M Fr sin Fd
F
F
Fi 0 , Mi 0
F
F
z
M
r
O
d
F *P
Fi 0 , Mi 0
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讨论 1）若力 不在转动平面内
则：
大学物理授课教案 第四章 刚体转动
第四章 刚体的转动§4-1刚体运动一、刚体定义：物体内任意二点距离不变的物体称为刚体。
说明：⑴刚体是理想模型⑵刚体模型是为简化问题引进的。
二、刚体运动刚体运动：（1）平动：刚体内任一直线方位不变。
特点：各点运动状态一样，如：a 、v 等都相同，故可用一个点来代表刚体运动。
（2）转动：1）绕点转动2）绕轴转动：刚体中所有点都绕一直线作圆周运动说明：刚体的任何运动都可看作平动与转动的合成。
（如：乒乓球飞行等） 三、定轴转动（本章仅讨论此情况）定义：转轴固定时称为定轴转动。
转动特点：⑴刚体上各点的角位移θ∆相同（如：皮带轮），各点的ω、α相同。
⑵刚体上各点的)(ωr v =、)(2ωr a n =、 ()αr a t =一般情况下不同。
说明：⑴ω是矢量，方向可由右手螺旋法则确定。
见图4-1。
⑵r v ⨯=ω图 4-1§4-2 力矩 转动定律 转动惯量一、力矩1、外力F在垂直于轴的平面内 如图4-2： 定义：⑴力矩： F r M⨯= （4-1）⑵力矩 ：大小：θsin Fr Fd M ==（θsin r d =，称为力臂）；方向：沿（F r⨯它垂直于r、F 构成的平面即M 与轴平行。
注意：θ是r、F 间夹角。
2、外力F不在垂直于轴的平面内如图4-3： （垂直轴）平行轴）⊥+=F F F (// ∵ //F对转动无贡献∴ 对转动有贡献的仅是⊥F。
F产生的力矩即⊥F 的力矩，故上面的结果仍适用。
说明：F平行轴或经过轴时0=M 。
二、转动定律0≠M 时，转动状态改变，即0≠α ，那么α与M 的关系如何？这就是转动定律的内容。
推导：如图4-4，把刚体看成由许多质点组成的系统， 这些质点在垂直于轴的平面内作圆周运动。
考虑第i 个质点： 质量：i m ∆到轴的距离：i r受力：外力：i F；内力：i f （设i F、i f在垂直于转轴的平面内） 在切线方向上由牛顿定律有：αi i t i it it r m a m f F ∆=∆=+ （4-2）图 4-3⊥F 图 4-4即 αθϕi i i i i i r m f F ∆=+sin sin （4-3） （4-3）×i r : αθϕ2sin sin i i i i i i i i r m r f r F ∆=+⇒ （4-4） 每一个质点都有一个这样方程，所有质点对应方程求和之后，有αθϕ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆=+∑∑∑i i i i i i i i i i i r m r f r F 2sin sin （4-5）可证明0sin =∑iii i r F θ合内力矩。
动手实践《转动》科学活动教案
动手实践《转动》科学活动教案。
一、教学目标在开展《转动》活动之前，我们需要给幼儿制定目标。
该教案的教学目标主要包括以下三个方面：1.启发幼儿的转动思维：幼儿需要通过活动启发其对物体的转动现象进行思考，理解转动运动的本质和规律。
2.掌握转动的基本概念：幼儿需要掌握物体转动的基本概念，包括转动轴、转动半径、角速度、转动惯量等。
3.培养幼儿的操作能力：幼儿需要通过动手实践，掌握物体转动的实验方法和操作技能，培养其操作与探究的能力。
二、活动内容《转动》活动的内容主要包括以下几个部分：1.观察物体：幼儿将有机会观察各种物体的转动现象，并发现物体的转动规律，如旋转方向、转速大小等。
2.实验操作：幼儿将在实验中自行设计实验装置和工具，探究物体的转动运动，尝试从实验中获得新的知识。
3.讨论转动运动规律：通过分组讨论或师生互动，幼儿将有机会分享自己的研究成果，激发团队合作精神。
4.总结归纳：教师将与幼儿共同总结实验结果和体验，阐述转动运动的规律和特点。
三、教学实施在教学实施过程中，我们应该尽可能地让幼儿参与到各个环节中来，培养其兴趣，激发其思考，以下为一些实施建议：1.设定情境引导幼儿：我们可以通过一些小游戏，如“找转动”，“比转速”，“找不同”等情境，呈现出物体转动的现象，引导幼儿探究转动运动。
2.提供自主搭建转动场景的机会：教师可以根据幼儿已有的经验，提供各种可自主搭建的转动场景，鼓励幼儿在实践中不断深入，探索转动运动的各种特性。
3.以任务为导向，提高活动的探究性：可以通过一些由教师设定的任务，如“用不同材料做出转动可充电器”，“找出瓶盖的转动原理”等，让幼儿在任务的引导下逐步探究更深层次的知识。
4.保持教学的活力和趣味性：在教学过程中，可以不断创新和设计丰富多样的教学资源和场景，以确保幼儿参与度的高效保持。
四、思考与总结《转动》科学活动教案是一种值得推广和实施的科学活动教育方法。
教师需要在教学实施过程中，引导幼儿科学探究物体的转动运动，提高幼儿的学习兴趣和自主学习能力，同时也能够激发幼儿们的创造力和科学思维能力。
动力学中的刚体转动教案
动力学中的刚体转动教案
本教案将介绍动力学中的刚体转动，包括刚体定轴转动的描述、转动定律和角动量等内容。
一、刚体定轴转动的描述
刚体定轴转动是指刚体上所有质元都绕同一直线做圆周运动，且刚体上各质元的角量（角位移、角速度、角加速度）相同，而各质元的线量（线位移、线速度、线加速度）大小与质元到转轴的距离成正比。
二、转动定律
转动定律是指在刚体定轴转动中，力矩是改变刚体转动状态的唯一原因。
力矩的方向垂直于转轴，并指向旋转方向。
对于一个质点在定轴上的运动，其角动量（L）等于其转动惯量（I）和角速度（ω）的乘积，即L=Iω。
当有多个质点绕同一转轴转动时，它们对转轴的角动量之和等于零。
三、角动量
角动量是指刚体绕固定轴转动的状态，其数值等于刚体对固定轴的力矩和角速度的乘积。
在不受外力矩作用时，刚体的角动量是守恒的。
当刚体受到外力矩作用时，其角动量会发生改变，改变的量等于外力矩和角速度的乘积。
四、例题解析
例如，一个质量为m的质点以角速度ω绕固定轴z轴做平面定轴转动，求该质点对z轴的角动量Lz。
根据角动量的定义，Lz=Iω，其中I是该质点的转动惯量。
由于该质点是在二维平面上运动，因此其转动惯量为I=mr²/2，其中r为质点到z轴的距离。
代入角动量的定义得到Lz=mrω/2。
五、总结
本教案介绍了动力学中的刚体转动，包括刚体定轴转动的描述、转动定律和角动量等内容。
通过例题解析，我们可以看到如何运用这些概念来解决实际问题。
在实际教学中，可以根据学生的实际情况和需求进行适当的调整和补充。
大学物理 第四章 刚体转动习题课教案
m 2 2 J 2 mR xR 2 πR
O
R
x
2、图示系统，弹簧劲度系数K，质量m1的物体置于光 滑水平面上，定滑轮半径为r，转动惯量为J，开始 时系统静止，弹簧无伸长，求物体m2由静止开始到下 降距离为h时的速度大小。
解 方法一 用牛顿定律和刚体转动定律求解
由牛顿定律
FT1 ky m1 a
（A） 增大 √ （B） 减小 （C） 不变 （D） 不能确定。
4、一匀质细棒长为L ，质量为m1可绕通过端点与棒垂 直的轴在水平面上转动，如图所示棒与桌面之间的摩 擦因数为μ，转轴摩擦不计，今有一子弹质量为m2， 以速率v沿水平路径垂直射穿棒的一端，子弹穿出棒 时的速率为v/2，求在棒和桌面之间的摩擦力作用下， 棒经多长时间停止转动？这段时间内棒的角位移是多 少？
思考题
2 如图所示一匀质细杆质量为m 、长为l，绕通 过杆一端并与杆成θ 角的轴的转动惯量为（ ）
（A）
1 2 ml 3
1 2 （B） ml 12
（D）
1 2 （C） ml sin 2 √ 3
1 2 ml cos2 2
3 一个绕固定水平轴O作匀速转动的转盘，如图所示，在同 一水平直线上，从相反方向射入两颗质量相同、速率相同的 子弹。 且子弹留在圆盘中，则子弹入射后，转盘的角速度 为（ ）
m2 v t m1 gFra bibliotek21 J 2 2
③
Mdt J J
2 3m 2 v 2
4m12 gl
作业
预习 第五章
讨论
（1）系统动量不守恒 （2）系统对定轴O的角动量守恒
三条守恒定律小结： 1）动量守恒： 条件： F 0 结果： P1 P2 2）机械能守恒：条件：A A 0 结果： E1 E2
学生喜爱的旋转物理教案,轻松掌握刚体在旋转中的规律
学生喜爱的旋转物理教案，轻松掌握刚体在旋转中的规律作为高中物理教学中的重要一环，旋转物理在学生中常常显得十分枯燥乏味，难以引起学生的兴趣，也难以深入学生的心灵。
然而，为了让学生更好地理解旋转物理，进一步掌握刚体在旋转中的规律，我们开发了一份学生喜爱的旋转物理教案，让学生轻松掌握刚体在旋转中的规律，以期让学生更好地理解旋转物理，同时激发学生对物理学习的兴趣。
介绍旋转物理的重要性旋转物理在实际生活中应用广泛。
例如，许多技术装置都是基于旋转的，如风力发电、火车轮子的滚动等。
进一步来说，如果我们能够掌握刚体在旋转中的规律，我们就可以更好地理解这些技术装置的工作原理，进而加强改进和优化这些装置的能力。
为什么学生会烦恼旋转物理？学生在学习旋转物理时，通常面临一些常见的困难：1.公式过多，难以记忆。
旋转物理涉及众多公式，包括牛顿第二定律、动量守恒定律、角动量守恒定律等，记起来会很困难。
2.公式和实物之间缺少联系。
很多学生无法想象物体在实际旋转时的状态，这使得他们很难连接公式和实物之间的联系。
3.难以模拟和证实。
没有相应的工具或实验装置，学生很难模拟和证实实际的旋转现象和规律。
提供学生喜爱的旋转物理教案为了让学生更好地理解旋转物理，并激发他们对物理学习的兴趣，我们根据学生的特点，开发了一份旋转物理教案。
1.通过实例引导学习为了让学生记忆公式更加容易，我们使用了大量的实例。
学生们可以通过实际的例子来逐渐理解公式的意义和作用，从而更好地记忆和应用公式。
例如，在教学生成物的角动量守恒公式时，我们借鉴了一个飞盘旋转的实例，让学生从实际的图像中感受到角动量守恒的奥秘。
2.注重理论与实践的结合在教学过程中，不仅仅要注重理论的叙述，也要注重实践的操作。
通过具体的实践操作，学生们可以更直观地了解旋转物理，加深他们对于物理规律的理解和掌握。
例如，在教学转动惯量时，我们将学生分为小组，每个小组制作一些不同形状的物体，要求他们自行计算每个物体的转动惯量。
刚体的转动PPT教案学习
dW Md
称为力矩的功。
力矩对转动物体作的功等 于相应力矩和角位移的乘 积。
v
F
dr P dr O
x
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2、刚体定轴转动的动能定理
刚体上所有质元的动能之和为：
EK
1 2
i
mi vi2
1 2
i
mi (ri )2
1 (
2i
mi ri2 ) 2
1 2
J 2
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将定轴转动的转动定律两边乘以 d 再同时对 积分有:
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6、角速度矢量 （1）、 引入ω矢量的目的 ①、 反应刚体定轴转动的方向 ②因为在圆周运动中，V＝ωr,因为r、V是矢量，V、r相 互垂直，所以引入ω矢量才能将矢量V表示出来。
2、ω矢量
V r
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二、 力矩 转动定律
（二）、 力矩
1、力矩
（1）、定义 中学定义 M＝d=Frsinθ
mg
解： 对M：M ＝TR＝J J＝1 MR2
2
对m : mg T ma a R
解方程得：a
m
m M
2
g
v 2ah 4mgh 2m M
v 1 第18页R/共70页R
4mgh 2m M
例2、一个飞轮的质量为69kg，半径为0.25m,正在以每分
1000转的转速转动。现在要制动飞轮，要求在5.0秒内使
mL2
1 3
mL2
若有任一轴与过质心的轴平行，相距 为d，刚 体对其 转动惯 量为J ，则有 ：J＝JC ＋md2 。称为 平行轴 定理
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右图所示刚体对经过棒端且与棒垂直 的轴的 转动惯 量如何 计算？( 棒长为 L、圆 半径为R）
刚体的转动及平衡-鲁科版选修2-2教案
刚体的转动及平衡-鲁科版选修2-2教案一、引言在物理学中，刚体是指一个物理系统，在任何外力的作用下，其形状始终保持不变的体系。
在本教案中，我们将学习刚体的转动及平衡。
二、刚体的转动1. 刚体的转动定义刚体的转动是指刚体绕一个轴线旋转的运动。
在这种转动中，刚体上各点绕同一轴线旋转，因而它们的线速度和角速度相等。
刚体的转动分为平面转动和空间转动两种。
2. 转动的基本量刚体的转动有几个基本量，包括角速度、角加速度、转动惯量、角动量和转矩等。
3. 转动的运动学规律在刚体转动中，有以下两个运动学规律：•旋转定理：一个质点绕定轴旋转时，其角动量等于该质点到轴线的距离和该质点的线速度的乘积。
•角动量守恒定律：刚体绕定轴转动时，其角动量守恒，即角动量在转动过程中始终保持不变。
三、刚体的平衡1. 稳定平衡和不稳定平衡刚体的平衡分为以下几种：•稳定平衡：当一个平衡位置的刚体稍微偏离该位置时，由于力矩的作用而继续偏离该位置。
•不稳定平衡：当一个平衡位置的刚体稍微偏离该位置时，由于力矩作用而进一步远离平衡位置。
•中立平衡：当一个平衡位置的刚体稍微偏离该位置时，受到的力矩为零，继续停留在该位置。
2. 平衡条件一个刚体能够处于平衡状态，需要满足以下平衡条件：•受力平衡条件：在所有方向上，刚体所受的合力为零，即$\\sum\\limits_{i=1}^n F_i=0$。
•转矩平衡条件：在所有方向上，刚体所受的合转矩为零，即$\\sum\\limits_{i=1}^n \\vec{r_i}\\times\\vec{F_i}=0$。
3. 稳定平衡和重心当一个物体处于稳定平衡状态时，我们可以通过物体的重心来判断物体是否稳定。
只有当物体重心下降的趋势被有效抑制时，物体才会处于稳定平衡状态。
四、结语在刚体的转动和平衡中，有许多的基本量和规律需要熟记和掌握。
只有当我们深入掌握了这些理论知识，才能够更好地解决实际问题，如刚体力学和机械原理等。
鲁科版选修2《刚体的转动及平衡》说课稿
鲁科版选修2《刚体的转动及平衡》说课稿一、引言大家好，我是XX，今天我将为大家带来鲁科版选修2《刚体的转动及平衡》的说课稿。
本章主要介绍刚体的转动和平衡的基本概念及其相关定律，通过对刚体的研究，帮助学生理解刚体的运动规律，并培养学生的观察、推理和解决问题的能力。
本课将通过引导学生进行实验、展示例题、讨论分析等方式，激发学生的兴趣和思考，使他们能够灵活运用所学知识解决实际问题。
二、分析课程内容本章主要包括以下几个方面的内容：1. 刚体的基本概念在介绍刚体之前，我们先来回顾一下物体的运动。
物体的运动可以分为平动和转动两种。
平动是指物体整体沿直线运动，而转动是指物体绕某一轴旋转。
刚体是一种保持形状的物体，在运动过程中不发生形变。
2. 刚体的转动定律刚体的转动定律包括角动量守恒定律和动量定律。
角动量守恒定律指出，在没有外力作用的情况下，刚体的角动量保持不变。
动量定律是指刚体上的合外力矩等于刚体的角动量的变化率。
3. 平衡条件在介绍平衡条件之前，我们先来了解一下刚体的重心和支点。
刚体的重心是指物体的质量中心，而支点是指物体平衡时所处的点。
平衡条件包括力的平衡条件和力矩的平衡条件，力的平衡条件是指合外力等于零，力矩的平衡条件是指合外力矩等于零。
三、教学目标通过本节课的学习，学生将能够:1.理解刚体的基本概念，并能够区分平动和转动；2.掌握刚体的转动定律，包括角动量守恒定律和动量定律的应用；3.理解刚体的平衡条件，包括力的平衡条件和力矩的平衡条件；4.能够运用所学知识解决实际问题。
四、教学重点和难点本节课的教学重点是刚体的转动定律和平衡条件的理解和应用。
难点是如何将所学知识运用到实际问题的解决上。
五、教学方法和手段本课将采用以下教学方法和手段：1.实验引导：通过进行实验观察和记录，引导学生发现刚体的转动规律；2.例题展示：通过展示典型例题，引导学生理解和掌握刚体的转动和平衡；3.讨论分析：通过小组讨论和思维导图，培养学生的思考和解决问题的能力；4.视频展示：通过播放与刚体转动相关的实际视频，激发学生的兴趣；5.知识点总结：通过知识点总结和复习提高学生的学习效果。
初中物理转动试验教案
初中物理转动试验教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握旋转运动的基本概念，包括角速度、角加速度等。
2. 通过对转动试验的观察和分析，让学生理解转动惯量的概念及其在实际中的应用。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的实验操作技能和观察能力。
二、教学内容1. 旋转运动的基本概念介绍。
2. 转动试验的操作步骤及注意事项。
3. 转动惯量的概念及其计算方法。
4. 转动惯量在实际中的应用实例分析。
三、教学过程1. 导入新课：通过讲解旋转运动在生活中的应用，引导学生关注旋转运动的相关知识。
2. 理论讲解：介绍旋转运动的基本概念，如角速度、角加速度等。
同时，讲解转动惯量的概念及其计算方法。
3. 实验操作：指导学生进行转动试验，观察和记录实验数据。
在实验过程中，强调操作步骤和注意事项，确保实验安全。
4. 数据分析：让学生根据实验数据，计算转动惯量，并分析实验结果。
5. 应用拓展：引导学生运用所学知识分析实际问题，如汽车转弯时的稳定性等。
6. 总结反馈：对本节课的内容进行总结，对学生的实验操作和分析能力进行评价，鼓励学生提出问题和思考。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解旋转运动的基本概念和转动惯量的计算方法。
2. 利用实验法进行转动试验，培养学生的观察能力和实验操作技能。
3. 运用问题驱动法引导学生思考和分析实际问题，提高学生的解决问题的能力。
五、教学资源1. 实验器材：转动试验装置、测量工具（如尺子、量角器等）。
2. 教学课件：旋转运动和转动惯量的相关动画和图片。
3. 参考资料：有关旋转运动和转动惯量的科普文章或视频。
六、教学评价1. 学生能熟练操作转动试验装置，正确测量和记录实验数据。
2. 学生能根据实验数据计算转动惯量，并分析实验结果。
3. 学生能运用所学知识解决实际问题，如汽车转弯时的稳定性等。
4. 学生对旋转运动和转动惯量的概念有清晰的认识，能其在实际中的应用。
七、教学建议1. 在实验过程中，教师要关注学生的操作安全，避免发生意外。
高中物理物体旋转教案
高中物理物体旋转教案
教学目标：
1. 了解物体的旋转运动和转动轴的概念。
2. 掌握描述物体旋转状态的物理量及其计算方法。
3. 能够分析物体转动的原因和效果。
4. 能够进行简单的旋转实验并观察分析结果。
教学重点：
1. 旋转运动和转动轴的概念。
2. 物理量角速度、角加速度、角位移的意义和计算方法。
教学难点：
1. 旋转物体的力学性质。
2. 能够理解并应用刚体转动的动力学问题。
教学步骤：
一、导入：通过展示旋转的视频或实物，引入物体的旋转运动概念。
二、讲解：介绍物体的旋转运动，旋转轴的概念，角速度、角加速度、角位移的定义和计算方法。
三、示范：进行一些简单的旋转实验，让学生观察分析旋转的效果和规律。
四、练习：设计一些与物体旋转相关的问题，让学生进行计算练习和思考。
五、总结：总结本节课的内容，重点强调物体旋转运动的性质和重要性。
六、作业：布置相关的习题和实验任务，巩固学生对物体旋转运动的理解和应用能力。
教学资源：
1. 视频资料或实物展示物体的旋转运动。
2. 教科书和课堂教具。
教学反思：
1. 在讲解时要引入生活中的例子，让学生更容易理解物体旋转运动的概念。
2. 设计的练习题要考虑学生的实际水平，既可以巩固基础知识，又可以拓展学生的思维能力。
力刚体的定轴转动PPT教案学习
1 2
J
2 0
1 J 2
2
(5)
gh 2R2
cos 2
g R
sin
1 . g (h 4 3R) 2R 2
M J
mgR 2mR 2
g
(
2 R 第34页/共51页
60 )
35
§5.7 旋进（进动，precession）
旋进：高速旋转的物体，其自转轴绕另一个 轴转动的现象。
zω
m1
·p1
r1 L
守恒定律仍成立。
第23页/共51页
24
例6：利用功能关系重解例4。求定滑轮的转动惯量。
R
· 定轴
O
v0= 0
m
绳(不可
伸长)
h
第24页/共51页
25
[例7]已知：如图示，
均匀直杆质量为m，长为l，
初始水平静止。
轴光滑， AO l / 4 。
A
轴O
θ
·l /4 ·C
l,m B
ω
求： 杆下摆到 角时，
mvR
cos
第33页/共51页
J
0
(2)
34
J 1 MR2 m R2 2m R2
(3)
2
由(1)(2)(3)得：
2gh
0 2R cos
(4)
,
M
·
OR m
对（m + M +地球）系统， 只有重力作功，E守恒。
令P、x 重合时 EP = 0，则：
mg 由(3)(4)(5)得：
m gRs in
m2>m1
×
r2
p2
L2
L1
O
质量对转轴不对称，则对
轻松掌握刚体旋转运动,旋转物理教案助力学生掌握考试。
刚体旋转运动是高中物理中比较重要的内容之一，对于学生来说，掌握好这一内容不仅可以在考试中得分，还可以为以后的学习奠定良好的物理基础。
然而，由于刚体旋转运动的复杂性和抽象性，学生常常感到迷惑和困惑。
因此，一份旋转物理教案的制作，可以很好地帮助学生掌握这一难点，提高学习效果。
我们需要了解“刚体”的概念。
所谓刚体是指形状和大小在运动中不发生变化的物体，即刚体运动是指物体的整体运动。
旋转运动是刚体的一种运动形式，它是指固定在运动物体上的所有点绕某一轴线旋转。
接下来，我们重点讲解刚体的旋转运动的基本概念和公式。
1.角度和弧度制在旋转运动中，我们通常用角度θ和弧度α来表示旋转的大小。
其中，1圆周角等于360度，1弧度等于圆周长的1/2π。
因此，1弧度≈ 57.3度。
我们用θ表示的圆周角可以用α的弧度数表示，即：θ/180° × π = α反之亦然。
2.角速度角速度ω表示旋转的快慢，它的单位是弧度/秒(rad/s)。
角速度的公式为：ω = Δθ/Δt其中，Δθ是旋转的角度变化量，Δt是时间变化量。
3.角加速度角加速度α表示旋转的加速度，它的单位是弧度/秒²(rad/s²)。
角加速度的公式为：α = Δω/Δt其中，Δω是角速度的变化量，Δt是时间变化量。
4.动量矩动量矩是表示物体旋转的力学量，它的单位是牛顿·米(N·m)。
动量矩的公式为：L = Iω其中，I表示物体的转动惯量，ω表示物体的角速度。
5.转动惯量转动惯量是指物体绕一个轴线旋转时所具有的惯性。
转动惯量的公式为：I = Σmi·ri²其中，Σmi表示物体所有质点的质量之和，ri表示质点到轴线的距离。
以上五个公式是刚体旋转运动中比较重要且常用的公式，理解和掌握好这些公式，便可以解决大部分与刚体旋转运动有关的计算问题。
除此之外，我们还需要了解一些旋转运动的基本概念，例如转子、杠杆、转动轴等。
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• 定轴转动的动力学问题
刚体定轴转动的动力学问题，大致有三种类型题。 其解题基本步骤归纳为：首先分析各物体所受力和 力矩情况，然后根据已知条件和所求物理量判断应 选用的规律，最后列方程求解。
• 第一类：求刚体转动某瞬间的角加速度，一般应用 转动定律求解。如质点和刚体组成的系统，对质点
列牛顿运动方程，对刚体列转动定律方程，再列角 量和线量的关联方程，并联立求解。
6-2. 有两个半径相同,质量相等的细圆环A和B,A环的质量分布均
匀, B环的质量分布不均匀,它们对通过环心并与环面垂直的轴的
转动惯量分别为JA和JB, 则
(A)JAJB.
√(C) JA=JB.
(B) JAJB. (D) 不能确定JA、JB哪个大.
6-3. 一圆盘饶过盘心且与盘面垂直的轴O以角速度按图示方向
r远日 5.26 1012m
例3
发射一宇宙飞船去考察一 质量为 M 、半径为 R 的
行星.当飞船静止于空间距行星中心 4 R 时，以速度v 0发射一 质量为 m 的仪器。要使该仪器恰好掠过行星表面
求 θ角及着陆滑行时的速度多大？
解 引力场（有心力）
v0
系统的机械能守恒
质点的动量矩守恒
m r0
v R
求 此时刻质点对三个参考点的动量矩
解
LA d1mv
A d1
m
v
LB d1mv
d2
d3
LC 0
B
C
例2 哈雷慧星绕太阳运行时的轨道是一个椭圆，
如图所示，它距离太阳最近的距离是
r近日 8.75,速10率10m
v近日 5.46 104m s-1
；它离太阳最远时的速率 v远日 9.08 102m s-1
dt 150
得
d
π
t t 2dt
0
150 0
π t 3rad
450
在 300 s 内转子转过的转数
N π (300)3 3104
2π 2π 450
例6 半径为R,质量为m的均 匀圆盘在水平桌面上绕中心轴 转动,盘与桌面间的摩擦系数为 μ ,求转动中的摩擦力矩的大小.
解:设盘厚度为h,以盘轴心 为圆心取半径为r, 宽为dr的 微圆环,其质量为
，这时它离太阳的距离 r远日 ？
v远日
r近 日
r远 日
v近日
解 彗星受太阳引力的作用，而引力通过了 太阳，所以对太阳的力矩为零，故彗星在运 行的过程中角动量守恒. 于是有
r近日 v近日 r远日 v远日
因为 r近日 v近日 ，r远日 v远日
所以
r远日
r近 日v近 日 v远日
代入数据可, 得
2mg 1 R3 2 mgR
R2 3
3
6-1. 关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是: (A) 只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关. (B) 取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关. (C) 只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关.
√(D) 取决于刚体的质量，质量的空间分布和轴的位置.
解 令 ct，即 d ct ，积分
dt
t
d c tdt
得 1 ct 2
0
0
2
1 ct 2
2
当 t=300s 时
18000 r min 1 600 π rad s1
c
2
t2
2 600π 3002
π 75
rad s3
1 ct 2 π t 2
2 150
由 d π t 2
其转速随时间变化关系为： m (1 et / ) , 式中 m 540 r s1， 2.0s ．求：(1)t=6s
时电动机的转速．(2)起动后，电动机在 t=6s 时间内转过的圈数．(3)角加速度随时 间变化的规律．
解 (1) 将 t=6s 代入 m(1 et / )
ω 0.95ωm 513 r s1
(C)刚体所受的合外力和合外力矩均为零. (D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变.
转动,若如图所示的情况那样,将两个大小相等方向相反但不在同
一条直线的力F沿盘面同时作用到圆盘上,则圆盘的角速度 :
(√A)必然增大.
(C) 不会改变.
(B) 必然减少. (D) 如何变化,不能确定.
F
·
F
O
6-4.刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 (A)刚体不受外力矩的作用.
√(B)刚体所受合外力矩为零.
dr h r0
dm=ρdv
m
R 2
h
h2rdr
2mr R2
dr
它对桌面的压力为:
dN dm g 2mgr dr R2
与桌面间的摩擦力为:
df dN 2mg rdr
R2
该摩擦力的力矩为:
dM
rdf
sin 900
2mg
R2
r 2dr
整个圆盘的摩擦力矩为:
M
dM
R 2mg
R2
0
r 2dr
(2) 电动机在6s内转过的圈数为
N 1 2
6
dt
1
0
2
6 0
m
(1
et
/
)dt
2.21103 r
(3) 电动机转动的角加速度为
d m et / 540πet /2rad s2 dt
例5 在高速旋转圆柱形转子可绕垂直其横截面通 过中心的轴转动．开始时，它的角速度 ω0 0 ， 经300s 后，其转速达到 18000r·min-1 ．转子的角 加速度与时间成正比．问在这段时间内，转子转 过多少转？
OM
1 2
mv 0 2
GMm r0
1 2
mv
2
GMm R
mv0r0sin(π ) mvR
v
ห้องสมุดไป่ตู้ v0r0sin
R
4v0sin
1/ 2
sin
1 4
1
3GM 2 Rv 0 2
v
v01
3GM 2 Rv 0 2
1/ 2
例4 在高速旋转的微型电机里，有一圆 柱形转子可绕垂直其横截面并通过中心的转
轴旋转．开始起动时，角速度为零．起动后
• 第二类：求刚体与质点的碰撞、打击问题。把它 们选作一个系统时，系统所受合外力矩常常等于 零，所以系统角动量守恒。列方程时，注意系统 始末状态的总角动量中各项的正负。对在有心力
场作用下绕力心转动的质点问题，可直接用角动 量守恒定。
• 第三类：在刚体所受的合外力矩不等于零时，比 如木杆摆动，受重力矩作用，求最大摆角等一般
应用刚体的转动动能定理求解。对于仅受保守力
矩作用的刚体转动问题，也可用机械能守恒定律 求解。
另 外：实际问题中常常有多个复杂过程，要分 成几个阶段进行分析，分别列出方程，进行求解。
例1 一质点m，速度为v，如图所示，A、B、C 分别
为三个参考点,此时m 相对三个点的距离分别为d1 、d2 、 d3