资源描述
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刚体的转动,4,3,角动量 角动量守恒定律,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4,3,角动量 角动量守恒定律,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4,3,角动量 角动量守恒定律,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4,3,角动量 角动量守恒定律,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4,3,角动量 角动量守恒定律,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4,3,角动量 角动量守恒定律,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4,3,角动量 角动量守恒定律,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4,3,角动量 角动量守恒定律,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4,3,角动量 角动量守恒定律,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4,3,角动量 角动量守恒定律,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4,3,角动量 角动量守恒定律,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit 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level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 刚体的转动,4 2,力矩 转动定律 转动惯量,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,运动方程是运动学问题的核心,1.,已知运动方程，求质点任意时刻的位置、速度以及加速度,2.,已知运动质点的速度函数（或加速度函数）以及初始条件求质点的运动方程,运动学的两类问题,r,2,r,1,r,x,y,z,B,A,o,S,s,与 的区别,s,为路程,(,轨道长度,),，是标量,元位移的大小,元路程,r,r,2,r,1,o,r,a),b),、 与 的区别,注意, r,例,1,：有一质点沿,x,轴作直线运动，时刻,t,的坐标为,x=,4.5,t,2,-,2,t,3,(SI),试求,（,1,）,第,2,秒内的平均速度；（,2,）第,2,秒末的瞬时速度,。,解：,（,1,）根据平均速度的定义,（,2,）根据瞬时速度的定义,当,t,2s,时，,例,2,一质点沿,x,轴运动，其加速度,a,与位置坐标,x,的关系为,a,2,6,x,2,(SI),如果质点在原点处的速度为零，试求其在任意位置处的速度,解：设质点在,x,处的速度为,v,，,说明：,功是力和力所作用的质点（或质元）的位移的,标量积,F,d,r,m,1,2,L,功依赖于参考系；,功是标量，,有正、负之分。,功是标量,能也是标量,不涉及方向问题,例,1,、质量为两,kg,的质点在力,的作用下，从静止出发，沿,x,轴正向作直线运动。求前三秒内该力所作的功。,解：（一维运动可以用正负表示）,例,2:,一力,f,作用在质量,m,=3kg,的质点上，质点沿,X,方向运动，运动方程为,x=,-3,t-,4,t,2,+t,3,(SI),求：该力最初,4,秒内所作的功；,力的冲量大小,8,三 转动惯量,物理,意义,：转动惯性的量度,.,转动惯量的大小取决于刚体的,质量,、质量分布,及转轴的位置,.,注意,常用的转动惯量,直径,薄球壳：,直径,球体：,过中点垂直于杆,细杆：,过一端垂直于杆,圆柱体：,对称轴,三、,角动量守恒定律,，则,若,由,如果刚体所受合外力矩为零，则刚体的角动量保持不变,说明,1,、,角动量守恒定律是自然界的基本定律之一,.,3,、 注意,守 恒条件,2,、角动量守恒包括三种情况,a,、绕定轴转动的刚体,M=0,时，,J,不变，,不变,J=,恒量,b,、绕定轴转动的刚体,M=0,时，,J,变，,变,但,J=,恒量，花样滑冰运动员，跳水运动员,c,、两个刚体绕同一轴转动， ,M=0,时,一块方板，可以绕通过其一个水平边的光滑固定轴自由转动，最初板自由下垂。今有一小团粘土，垂直板面撞击方板，并粘在板上，对粘土和方板系统，如果忽略空气阻力，在碰撞中守恒的量是：,L,例,1,、如图所示,一质量为,m,的子弹以水平速度射入一静止悬于顶端的长棒下端,穿出后速度损失了,3/4,求子弹穿出后棒的角速度,。,已知棒长为,l,质量为,M,.,v,0,v,m,M,解,:,设转轴向外为正,角动量守恒,解,(1),(1),飞轮的角加速度,(2),如以重量,P,=98 N,的物体挂在绳端，试计算飞轮的角加速,求,例,1,一轻绳绕在半径,r,=20 cm,的飞轮边缘，在绳端施以,F,=98 N,的拉力，飞轮的转动惯量,J,=0.5 kgm,2,，飞轮与转轴间的摩擦不计，,(,见图,),1,、简谐振动的运动方程和动力学方程,内容要点：,简谐运动,2,、,振幅、周期、频率、,相位、初相位,3,、,通过已知条件求物体的振动方程,简谐运动方程,二 振幅,图,三 周期、频率,周期,频率,圆频率,周期和频率仅与振动系统,本身,的物理性质有关,图,相位的意义,:,表征任意时刻（,t,）物体振动状态,.,物体经一周期的振动，相位改变,.,四 相位,相 位,初相位,例,1,：,一物体作简谐振动，,在,t=T/2,时刻，物体的加速度为：,例,2,：通过振动曲线求振动方程,解：由振动曲线可知：,由,t=1s,时，,x,1,=0,得，,简谐运动的旋转矢量表示法,旋转矢量,A,在,x,轴上的投影点,M,的运动规律：,结论：,投影点,M,的运动为简谐振动。,y,x,P,M,y,x,P,M,旋转矢量,A,旋转一周，,M,点完成一次全振动。,旋转矢量的模,A,：,振幅,旋转矢量,A,的角速度,：,角频率,t,= 0,时，,A,与,x,轴,的夹角,：,初相位。,旋转矢量,A,与,x,轴,的夹角,(,t+,),：,相位,周期：,描写波动过程的物理量,波长,：沿波的传播方向，两个相邻的、相位差为 的振动质点之间的距离,.,周期,：波前进一个波长的距离所需要的时间,.,波速,：波动过程中，某一振动状态（即振动相位）单位时间内所传播的距离（相速）,.,频率,：周期的倒数，即单位时间内波动所传播的完整波的数目,.,一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的动能最大，势能,最大,。,例：一平面简谐波波动方程为,求：,1),波的振幅、频率、波速、波长,2,）,x,1,=0.2m,处质元在,t,1,=1.0s,时的运动状态,解：,1,）波波动方程化为标准形式：,可知：,频率：,波长：,振幅：,波速：,2,）,x,1,=0.2m,处质元在,t,1,=1.0s,时的运动状态,位移：,速度：,光的干涉,两束光在相遇区域形成稳定的、有强有弱的光强分布。,a,相干条件,振动方向相同；,振动频率相同；,相位相同或相位差保持恒定,b,明暗条纹条件,明条纹：,=2k,k=0,1,2,暗条纹：,=(2k,1),k,=0,1,2,3,实 验 装 置,p,杨氏双缝干涉实验,波程差,明、暗,条纹的位置,白光,照射时，出现,彩色,条纹,暗纹,明纹,加强,减弱,(1),坐标原点处为中央明纹，又叫零级明纹。,3,、干涉条纹特点,：,(3),相邻明条纹和相邻暗条纹等间距，与干涉级,k,无关。,若用复色光源，则干涉条纹是彩色的。,(2),明暗相间的条纹对称分布于中心,O,点两侧。,4,讨论,x=D/d,S,下移时，零级明纹上移，干涉条纹整体向上平移；,S,上移时，干涉条纹整体向下平移，条纹间距不变。,当,d,增大时，,x,减小，零级明纹位置不变，条纹变紧密,;,当,d,减小时，,x,增大，条纹变稀疏。,光源,S,位置改变：,双缝间距,d,改变：,双缝与屏幕间距,D,改变：,当,D,减小时，,x,减小，零级明纹位置不变，条纹变紧密,;,当,D,增大时，,x,增大，条纹变稀疏。,例,1,：在杨氏双缝干涉实验中，已知双缝间距为,0.60mm,，缝和屏相距,1.50m,，测得条纹间距为,1.50mm,，求入射光的波长。,条纹间距,解：,光波的波长,习题,例,2,在双缝干涉实验中，波长,550 nm,的单色,平行光垂直入射到缝间距,d,210,-4,m,的双缝上，,屏到双缝的距离,D,2 m,求：,(1),中央明纹两侧的两条第,10,级明纹中心的间距；,(2),用一厚度为,e,6.610,-5,m,、折射率为,n,1.58,的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的,第几级明纹处？,(1 nm = 10,-9,m),解：,(1) X,20,D,/,d,0.11m,(2),覆盖云玻璃后，零级明纹应满足,r,2,-,r,1,-,（,n,1),e,=0,设不盖玻璃片时，此点为第,k,级明纹，,则应有,r,2,r,1,k,所以,(,n,1),e,=,k,k,(,n,1),e,/,69.670,零级明纹移到原第,70,级明纹处。,夫 琅 禾 费 单 缝 衍 射,（衍射角 ：向上为正，向下为负）,菲涅耳波带法,衍射角,四 、夫琅禾费单缝衍射,屏幕,半波带法,缝长,干涉相消,(,暗纹,),干涉加强,(,明纹,),（介于,明,暗,之间）,个半波带,个半波带,中央明纹中心,结论：,五、单逢衍射条纹的特点,干涉相消（,暗纹,）,干涉加强（,明纹,）,1,、条纹、光强分布,一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是,红光,例：,如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为,30,的方位上所用单色光波长为,600nm,，则单缝宽度为：,例,1,、 波长为,546 nm,的平行光垂直照射在,a= 0.437 mm,的单缝上，缝后有焦距为,40 cm,的凸透镜，求透镜焦平面上出现的衍射中央明纹的宽度。,解：,D,例,1,波长为,6000,的单色光垂直入射在一光栅上，第二级明纹出现在,sin,2,=0.2,处，第,4,级为第一个缺级。求,(1),光栅常数是多少？,(2),狭缝的宽度是多少？,(3),按上述选定的,a,、,b,值，实际上能观察到的全部明纹数是多少？,解,: (1),在,-90,0,sin,90,0,范围内可观察到的明纹级数为,k,=0,1, 2, 3, 5, 6, 7, 9,共,15,条明纹,例,2,、,波长为,600nm,的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为,30,，且第三级是缺级,(1),光栅常数,(a + b),等于多少？,(2),透光缝可能的最小宽度,a,等于多少？,马吕斯定律,七、 光的偏振,例,1,：,如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为,30,，光强为,I,的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为：,例,2,：,凡是能够产生偏振光的装置一定能够用来检验偏振光。,
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