2021-2022学年高二物理竞赛课件：转动惯量和转动定律.pptx

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1、转动惯量和转动定律O 质点的质点的质点的质点的转动惯量转动惯量转动惯量转动惯量 （1）设单个设单个质点质点 与转轴与转轴刚性连接刚性连接第二讲第二讲 转动惯量转动惯量 转动定律转动定律定义：定义：为质点为质点m对对O点的点的“转动惯量转动惯量”2/20 质量元受质量元受外外力力 ，内内力力外外力矩力矩内内力矩力矩O 刚体的刚体的转动惯量转动惯量 刚体定轴转动的角加速度与它所受的刚体定轴转动的角加速度与它所受的合外力矩合外力矩成正比，成正比，与刚体的与刚体的转动惯量转动惯量成反比成反比.转动定律转动定律转动定律转动定律定义刚体转动惯量：定义刚体转动惯量：O 4/20讨论讨论（2）（3）（1）不变

2、不变*转动定律转动定律*比较比较:*转动惯量转动惯量*转动惯量转动惯量的的意义：意义：转动惯性的量度转动惯性的量度 转动惯量的单位：转动惯量的单位：kgm2 转动惯量是对某一转轴的转动惯量是对某一转轴的 转动惯量转动惯量具有可叠加性具有可叠加性 转动惯量与刚体的转动惯量与刚体的质量质量、质量的分布质量的分布及及转轴的位置转轴的位置有关。有关。6/20v 质量离散分布质量离散分布 J 的计算方法的计算方法 v 质量连续分布质量连续分布：质量元：质量元：体积元：体积元例题例题 均匀杆均匀杆m,求对求对O O 轴的转动惯量轴的转动惯量 CAml2l2x dxxOl运用微积分思想和方法运用微积分思想和

3、方法8/20 例例1 有一大型水坝高有一大型水坝高110 m、长、长1 000 m,水深水深100m，水水面与大坝表面垂直，如图所示面与大坝表面垂直，如图所示.求水作用在大坝上的力，以及求水作用在大坝上的力，以及这个力对通过大坝基点这个力对通过大坝基点 Q 且与且与 x 轴平行的轴平行的力矩力矩.QyOxyOhxL 解解 设水深设水深 h，坝长，坝长L，在坝面上取面积元，在坝面上取面积元 ，作用在此面积元上的力作用在此面积元上的力yOhxyQyOxL运用微积分思想和方法运用微积分思想和方法16/19令大气压为令大气压为 ，则则 代入数据，得代入数据，得yOhxyL运用微积分思想和方法运用微积分思想和方法QyOyh 对通过点对通过点Q的轴的力矩：的轴的力矩：代入数据，得：代入数据，得：求该力对通过大坝基点求该力对通过大坝基点Q 且与且与 x 轴平行的轴平行的力矩力矩运用微积分思想和方法运用微积分思想和方法同学们再见！