角動(dòng)量-角動(dòng)量定理課件.ppt

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1、定義：作用于質(zhì)點(diǎn)的力對慣性系中某參考點(diǎn)的力矩，等于力的作用點(diǎn)對該點(diǎn)的位矢與力的矢積，即1力矩一質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量M的方向垂直于r和F所決定的平面，指向用右手法則確定。12質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理定義：——角動(dòng)量——角動(dòng)量定理2作用在質(zhì)點(diǎn)上的力矩等于質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量對時(shí)間的變化率。此即質(zhì)點(diǎn)對固定點(diǎn)的角動(dòng)量定理。叫沖量矩的方向符合右手法則.z角動(dòng)量1.32.質(zhì)點(diǎn)在垂直于z軸平面上以角速度作半徑為的圓運(yùn)動(dòng)，相對圓心大小A（圓運(yùn)動(dòng)）4二質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量守恒定律若，則質(zhì)點(diǎn)所受外力對某參考點(diǎn)的力矩為零，則質(zhì)點(diǎn)對該參考點(diǎn)的角動(dòng)量守恒。這就是質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量守恒定律。力矩為零的情況:(1

2、)力等于零；(3)力的作用線與矢徑共線即(sin?=0)。(2)力的作用線與通過固定點(diǎn)，即=0。5質(zhì)量為m的汽車,以速率v做勻速直線運(yùn)動(dòng),求它對O點(diǎn)的角動(dòng)量為多少?對P點(diǎn)的角動(dòng)量為多少?mvoPdd求角動(dòng)量時(shí)必須先指明參考點(diǎn)!1.力等于零；勻速直線運(yùn)動(dòng)6討論：以下各系統(tǒng)哪些量守恒？機(jī)械能守恒，動(dòng)量不守恒機(jī)械能守恒，動(dòng)量也守恒機(jī)械能不守恒，動(dòng)量守恒動(dòng)量不守恒，角動(dòng)量守恒(2)力的作用線與通過固定點(diǎn)，即=0。7例2.16在光滑的水平桌面上，放有質(zhì)量為M的木塊，木塊與一彈簧相連，彈簧的另一端固定在O點(diǎn)，彈簧的勁度系數(shù)為k，設(shè)有一質(zhì)量為m的子彈以初速

3、垂直于OA射向M并嵌在木塊內(nèi).彈簧原長，子彈擊中木塊后，木塊M運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)刻，彈簧長度變?yōu)閘，此時(shí)OB垂直于OA，求在B點(diǎn)時(shí)，木塊的運(yùn)動(dòng)速度.解擊中瞬間，在水平面內(nèi)，子彈與木塊組成的系統(tǒng)沿方向動(dòng)量守恒，即有8在由A→B的過程中，子彈、木塊系統(tǒng)機(jī)械能守恒在由A→B的過程中木塊在水平面內(nèi)只受指向O點(diǎn)的彈性有心力，故木塊對O點(diǎn)的角動(dòng)量守恒，設(shè)與OB方向成θ角，則有9(3)力的作用線與矢徑共線即(sin?=0)。如果一個(gè)物體所受的力始終指向（或背離）某以固定點(diǎn)，這種力稱為有心力，此固定點(diǎn)叫做力心。OvF向勻速圓周運(yùn)動(dòng)F引天體運(yùn)動(dòng)v受到有心力作用的物體

4、，相對于力心，其角動(dòng)量守恒。10解：衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)過程中，所受力主要是萬有引力，其它力忽略不計(jì)，故衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)過程中對地心角動(dòng)量守恒。例我國第一顆人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)，地心為該橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)。已知地球半徑，衛(wèi)星的近地點(diǎn)到地面距離，衛(wèi)星的遠(yuǎn)地點(diǎn)到地面距離。若衛(wèi)星在近地點(diǎn)速率為，求它在遠(yuǎn)地點(diǎn)速率在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)，所以11用繩系一質(zhì)量為m小球使之在光滑的桌面上作圓周運(yùn)動(dòng)，球的速率vo，半徑為ro。問：當(dāng)緩慢拉下繩的另一端，圓的半徑變?yōu)閞時(shí)，小球的速率v是多少？解：因?yàn)橥ㄟ^轉(zhuǎn)軸的合力矩為零，所以小球的角動(dòng)量守恒rovoZL12判斷：勻速圓周運(yùn)動(dòng)

5、的質(zhì)點(diǎn)受到向心力的作用，所以其角動(dòng)量一定守恒。O’O13角動(dòng)量守恒的情況:(1)力等于零；勻速直線運(yùn)動(dòng)。(3)力的作用線與矢徑共線即(sin?=0)。(2)力的作用線與通過固定點(diǎn)，即=0。受到有心力作用的物體，相對于力心，其所受力矩為零，角動(dòng)量守恒。如：勻速圓周運(yùn)動(dòng)、天體的橢圓運(yùn)動(dòng)等。14