2021-2022学年高二物理竞赛课件：质点的角动量和角动量守恒定律.pptx

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1、质点的角动量和角动量守质点的角动量和角动量守恒定律恒定律引入质点引入质点对参考点对参考点O的角动量（的角动量（angular momentum）：大小：大小：方向：右手螺旋定则确定方向：右手螺旋定则确定一、角动量（动量矩）一、角动量（动量矩）由于动量由于动量 不能描述转动问题。不能描述转动问题。2-7 质点的角动量和角动量守恒定律质点的角动量和角动量守恒定律 正确解法是：正确解法是：选选容器容器为参照系，小球相对容器作圆周运动，在小为参照系，小球相对容器作圆周运动，在小球落至球落至A处这一时刻，处这一时刻，容器容器无竖直方向（法向）加无竖直方向（法向）加速度，竖直方向惯性力等于零。因此速度，竖

2、直方向惯性力等于零。因此特例：特例：做圆周运动时，由于做圆周运动时，由于 ，质点对圆心的，质点对圆心的角动量大小为角动量大小为 ，大小不变，方向不变。大小不变，方向不变。质点对圆心质点对圆心O的角动量为常量。的角动量为常量。角动量守恒定律角动量守恒定律定义合力定义合力 对参考点对参考点O的力矩的力矩：上式又写为上式又写为 于是有于是有质点角动量定理质点角动量定理或或积分积分质点角动量定理质点角动量定理称称冲量矩冲量矩力矩对时间的积累作用。力矩对时间的积累作用。（积分形式）（积分形式）（微分形式）（微分形式）力矩力矩 的计算的计算 集中力集中力（力集中在一点）（力集中在一点）方法一：方法一：大小

3、：方向：与与 相同相同元力矩元力矩总力矩总力矩方法二：方法二：分散力分散力（力分散在一区域内）（力分散在一区域内）例例唱唱机机的的转转盘盘绕绕着着通通过过盘盘心心的的固固定定竖竖直直轴轴转转动动，唱唱片片放放上上去去后后将将受受转转盘盘的的摩摩擦擦力力作作用用而而随随转转盘盘转转动动。设设唱唱片片可可以以看看成成是是半半径径为为R的的均均匀匀圆圆盘盘，质质量为量为 ，唱片和转盘之间的滑动摩擦系数为，唱片和转盘之间的滑动摩擦系数为 。问唱片受到的摩擦力矩有多大？。问唱片受到的摩擦力矩有多大？解：解：注意注意 摩擦力分布在整个圆盘上，因此摩擦力分布在整个圆盘上，因此第一步：第一步：方向：第二步：第

4、二步：方向：方向：沿轴沿轴质点角动量守恒定律质点角动量守恒定律（law of conservation of angular momentum）OmvFL（中心力）（中心力）r（1）mv r sin=const.，（2）轨道在同一平面内。）轨道在同一平面内。1020 是普遍规律，宏观、微观都适用。是普遍规律，宏观、微观都适用。30 有心力有心力：运动质点所受的力总是通过一个固定点。：运动质点所受的力总是通过一个固定点。力心力心特征：特征：质点对力心的质点对力心的角动量永远守恒！角动量永远守恒！40 质点对某点的角动量守恒，对另一点不一定守恒。质点对某点的角动量守恒，对另一点不一定守恒。50 角动量守恒，不见得动量守恒。角动量守恒，不见得动量守恒。讨论讨论比较比较 动量定理动量定理 角动量定理角动量定理 形式形式上完全相同，所以记忆上就可上完全相同，所以记忆上就可简化简化。从动量定理变换到角动量定理，只需将相应从动量定理变换到角动量定理，只需将相应的量变换一下，名称上改变一下。的量变换一下，名称上改变一下。