平动的物体在转动

1、大学物理实验,实验报告二,一、弹簧振子振动周期的测量 二、用三线摆测量物体的转动惯量,实验简介,实验原理,实验目的,实验内容,仪器及调整,实验数据,预习题,思考题,转动惯量概念：是刚体转动惯性大小的量度 影响参数：质量、转轴、分布等 测量方法：三线摆法,【实验简介】,圆环的转动惯量为,？,圆柱的转动惯量为,绕自轴旋转,掌握三线摆测定物体转动惯量的方法 学会用累积放大法测量周期运动的周期 验证平行轴定理,【实验目的】,【实验原理】,上下盘间距,放入待测物后的周期,下盘质量,验证公式，假设：,设计实验？,待测物质量,悬点离各自中。

2、10-1,一质量为m的物体放在匀速转动的水平转台上，它与转,轴的距离为r。设物体与转台表面的摩擦因数为f，求当物体不致因转台旋转而滑出时，水平台的最大转速。,习题10-3,解：,半径为R的偏心轮绕轴O以匀角速度转动，推动导板,沿铅直轨道运动。导板顶部放有一质量为m的物块A，设偏心距OC=e，开始时OC沿水平线。求：物块对导板的最大压力使物块不离开导板的最大值。,习题10-6,解：。

3、物体在水中是沉还是浮,沉和浮的判断标准,物体在水中碰到容器底部的现象叫做“沉”，不接触容器底部的现象叫做“浮”。,沉： 浮：,操作方法：必须将物体轻轻从水面放入水里，物体要完全浸在水中，而不是把物体扔进水中，也不是放在水面上。,“物体在水中是沉还是浮”实验记录单第（ ）小组 实验一：观察更多的物体在水中的沉浮,实验要求,用眼睛看一看，用手摸一摸。,1、快速预测物体在水中是沉还是浮，把预测和理由填在表格中； 2、做实验验证结果； 3、把结果填写在实验记录单里。,实验一 观察物体在水中的沉浮,想一想，物体的沉浮可能与。

4、用三线摆测定物体的转动惯量 摘要 转动惯量是表征刚体转动特性的物理量 是刚体转动惯性大小的量度 它与刚体质量的大小 转轴的位置和质量对于转轴的分布等有关 对于形状简单的刚体 可以通过数学方法计算出它绕特定转轴的转动惯量 但对于形状复杂的刚体。

5、用三线摆法测定物体的转动惯量,实验目的,1.学会用三线摆法测定转动惯量 2.学会用累积放大法测量周期运动的周期,三线摆类似单摆：是摆的一种。（扭摆、复摆）,累积放大法：通过测多个周期求一个周期,实验仪器,1FB210型（单支架）三线摆转动惯量实验仪。 2FB213A型数显计时计数毫秒仪。 3米尺、游标卡尺,上圆盘,吊线,立柱,下圆盘,光电门,底座,仪器水平 调整螺丝,转动手柄,圆盘水平仪,吊线调节螺丝,吊线固定螺丝,仪器水平仪,实验原理,转动惯量是刚体转动惯性的量度（类似：质量是物体惯性的量度）,物体对某轴的转动惯量越大，则绕该轴转动时。

6、1,匀速转动参考系 惯性离心力 科里奥利力1.离心力在匀速转动的参考系上考察一个静止物体,则物体的惯性离心力为,转盘相对惯性系的加速度是,2,2 . 科里奥利力 Coriolis force 相对转动参考系运动的物体， 除受到离心力外， 还受到一个力 ，称科里奥利力。 表达式为：,推导见后,3,式中m为地球质量，v为物体相对地球速度， 为地球自转角速度。“”号为矢量积的符号，它表示F科的方向恒垂直于。w 和w （v的方向沿地铀指向天极）所确定的平面。如图1所示，F科的方向可用右手螺旋法则确定。当右手四指由v沿角（为v与两向量间的夹角，取小于180的。

7、用三线摆测定物体的转动惯量 摘要 转动惯量是表征刚体转动特性的物理量 是刚体转动惯性大小的量度 它与刚体质量的大小 转轴的位置和质量对于转轴的分布等有关 对于形状简单的刚体 可以通过数学方法计算出它绕特定转轴的转动惯量 但对于形状复杂的刚体。

8、扭摆测量转动惯量 实验预习课件,用扭摆测定物体的转动惯量,实验目的,1.用扭摆测定弹簧的扭转常数K。 2.用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量，并与理论值比较。 3.验证平行轴定理。,实验原理,1.转动惯量,2.扭摆,当物体在水平面内转过 角，弹簧的扭转常数K产生恢复力矩 M ：,摆动周期为：,表征转动物体惯性大小的量度,3.平行轴定理,实验仪器,转动惯量测试仪,空心金属圆柱筒、实心圆柱体、木球、金属细杆,螺旋弹簧,转动轴,载物盘,气泡水平仪,水平调节螺钉,扭摆的结构,实验仪器调整和使用：,2.测量摆动周期时，光电探头应放置在挡光杆的平衡。

9、三线摆测定物体的转动惯量,一 实验目的,1 掌握三线摆测定转动惯量的原理和方法2 学会测量周期运动的周期。 3 验证转动惯量的平行轴定理。 二 仪器和用具三线摆，米尺，游标卡尺，秒表（或数字毫米计）， 待测物（圆盘,外型尺寸及质量相同的圆柱体两个）。,当下盘扭转振动，其转角很小时，其扭动是一个简谐振动，其运动方程的解为当摆离开平衡位置最远时，其重心升高h，根据机械能守恒定律有：,即,而,将（ ）式代入（ ）式得,三 实验原理,从图4-3中的几何关系中可得,简化得,代入（ ）式得,略去,且取,则有,图1是三线摆实验装置的示意图。上。

10、,2.8 有固定转轴物体的平衡,一、固体的匀速转动,二、力 矩,三、力矩的平衡,上一页,下一页,目 录,退 出,物体转动时，如果物体上各点都绕同一转动轴做匀速圆周运动，这种转动就叫匀速转动。,转动物体上的各点，在转动过程中所画的运动轨迹都是围绕一条直线的同心圆，这条固定的直线叫做转动轴。,一、固体的匀速转动,转动轴,匀速转动,上一页,下一页,* 如果 Flash 动画无法正常显示，请点击这里,退 出,目 录,二、力 矩,力对物体的转动效果不仅与力的大小有关，而且与力到转轴的距离有关。,1. 力臂 转动轴到力的作用线的垂直距离。,2. 力矩 力。

11、物体转动惯量的测定,指导教师：黄英群,(P71),实验目的,用扭摆仪测定几种不同形状物体的 转动惯量并与理论值进行比较。研究系统的转动惯量与质量分布的关系。,实验原理,根据胡克定律有： 同时，根据转动定律有： 物体转动的角加速度为：,一.验证扭转运动是简谐振动,整理后得：,二.物体转动惯量的测定,物体扭转运动具有简谐振动的特征，其简谐振动的周期为：,由上式有：,由实验测得物体的摆动周期 T 后，只要知道转动惯量就可求出扭转常数 K ，或知道 K 即可求出转动惯量。,三.求弹簧的扭转系数 K,四.刚体转动惯量的平行轴定理,刚体转动惯量。

12、扭摆测量转动惯量 实验预习课件,用扭摆测定物体的转动惯量,实验目的,1.用扭摆测定弹簧的扭转常数K。 2.用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量，并与理论值比较。 3.验证平行轴定理。,实验原理,1.转动惯量,2.扭摆,当物体在水平面内转过 角，弹簧的扭转常数K产生恢复力矩 M ：,摆动周期为：,表征转动物体惯性大小的量度,3.平行轴定理,实验仪器,转动惯量测试仪,空心金属圆柱筒、实心圆柱体、木球、金属细杆,螺旋弹簧,转动轴,载物盘,气泡水平仪,水平调节螺钉,扭摆的结构,实验仪器调整和使用：,2.测量摆动周期时，光电探头应放置在挡光杆的平衡。

13、有固定转动轴物体的平衡, 转动,1.在门 位置上施力，门很容易转动 2.从门位置 依序至位置 施力，转动越不易,影响转动的因素探讨,转轴 OO,C,B,A,（1）当力的作用点和方向固定时，施力 ，物体转动的效果越 明显。 （2）当作用方向相同时，力作用点离支点 ，可以用越小的施 力，产生相同的转动效果。 （3）当力的作用点固定时，施力的方向和物体的夹角越接近 度 ，可以用越小的施力产生相同的转动效果。,影响物体转动的因素, 影响物体转动的因素： （1） 。 （2） 。 （3） 。,施力的大小,作用点,方向, 转动效果讨论：,越大,越远,90,力臂的定。

14、,第 7 章 刚体的简单运动,特征：如果在物体内任取一直线，在运动过程中这条直线始终与它的最初位置平行，这种运动称为平行移动，简称平动或移动。,直线平动：如果刚体上各点的运动轨迹为直线,曲线平动：如果刚体上各点的运动轨迹为曲线,7-1 刚体的平行移动, 刚体平动时，其上各点的轨迹的形状完全一样。, 刚体平动时，其上各点的轨迹的形状相同；在每一瞬时，各点的速度相同，加速度也相同。, 刚体的平动可归结为研究刚体内任一点的运动。,解：T型杆作平动，建立图示坐标系，取M点为研究,解：板运动过程中， 其上任意直线始终平 行于它的。

15、3.6 刚体的平动与绕固定轴的转动,一、平动： 刚体上的任一条直线在运动过程中始终平行. 刚体上所有点有相同的速度和加速度. 用质心代表刚体的整体运动运动方程,若有约束加辅助方程：相对质心的力矩平衡方程,二、定轴转动,运动学 独立变量：1 角量表示角位移,角加速度,角速度,刚体上任一点 Pi 的速度、加速度：,直角坐标系分解,动力学,由动量矩定理：,动能,若外力为保守力，机械能守恒,例题,复摆：m 绕过o点的水平轴作微小振动 试求：运动方程、振动周期,解：确定正方向,方程可化为,令,解出,周期,讨论：等价单摆周期,以O悬点,测 g 的原理,。

16、 4 1刚体的平动 转动和定轴转动 1 刚体 物体在运动过程中 形状保持不变 即物体上任意两质点间的距离始终保持不变 2 平动和转动 刚体最简单的运动形式是平动和转动 a平动 当刚体运动时 如果刚体内任何一条给定的直线 在运动中始终保持它的。

17、4- 1 刚体的平动、转动和定轴转动,1. 刚体,刚体是一种特殊的质点系统， 无论它在多大外力作用下，系统内 任意两质点间的距离始终保持不变。,2. 平动和转动,刚体最简单的运动形式是平动和转动。,当刚体运动时，如果刚体内任何一条给定的直线，在运动中始终保持它的方向不变，这种运动叫平动。,刚体的平动过程,b,c,a,平动和转动,刚体的平动过程,平动和转动,b,刚体的平动过程,平动和转动,刚体的平动过程,平动和转动,刚体的平动过程,平动和转动,刚体的平动过程,平动和转动,刚体的平动过程,平动和转动,刚体的平动过程,平动和转动,刚体的平动过。

18、刚体：在外力作用下，形状和大小都不发生变化的物体(任意两质点间距离保持不变的特殊质点组),刚体的运动形式：平动、转动,1,平动：刚体中所有点的运动轨迹都保持完全相同,特点：各点运动状态一样，如： 等都相同,2,转动：分定轴转动和非定轴转动,刚体的平面运动,3,刚体的一般运动可看作：,4,沿逆时针方向转动,一 刚体转动的角速度和角加速度,角位移,角坐标,沿顺时针方向转动,0,q,角速度矢量,方向: 右手螺旋方向,5,角加速度,刚体定轴转动(一维转动)的转动方向可以用角速度的正、负来表示.,6,(1) 每一质点均作圆周运动，圆面为转动平面；,(2。

19、平动的物体在转动,倪致祥,在行驶中的列车上向外看，你就会发现一个奇怪的现象。本来和铁轨垂直的一条公路（或树行却在你的眼前转动起来，而且先向一个方向转动，过一会又向另一个方向转动，这是什么原因呢？有人认为这是由于相对运动的结果，但是按运动的相对性原理，当火车以速度V沿平直的铁轨前进时，原先静止在大地上的一切物体都以速度V 相对于车厢中的观察者运动，因此公路的相对运动是平动而不是转动。,这是什么原因？ 难道是运动学定理出了问题？ 还是我们的眼睛有了毛病？,大家知道，一个物体看上去的大小和其真实大小往往不一样。