(练习)刚体转动讲课教案
《转动》大班教案（精选5篇）
《转动》大班教案（精选5篇）《转动》篇1活动目标⒈通过动手操作，使幼儿知道物体的转动需要一种力，获得物体转动的经验。
⒉了解物体的转动在日常生活中的应用。
⒊发展幼儿的扩散思维和对科学现象的探索兴趣。
活动准备自制风车、水车、陀螺、会跳舞的动物。
活动过程⒈幼儿自由操作，观察物体的转动。
⑴教师提供风车、水车、陀螺等会跳舞的动物玩具，让幼儿自由玩。
师：今天老师和小朋友一起到转转转商店去玩高兴吗？（幼儿听音乐学火车车轮转动的动作进教室）⑵玩后引导幼儿讨论：你玩的是什么玩具？（启发幼儿给玩具起名字）①你是怎么玩的？（启发幼儿边说边演示）②你发现了什么秘密？（它们都会转动）⒉幼儿深入探索，观察物体的转动。
了解物体的转动需要一种力。
（幼儿操作活动时播放舒缓的音乐，营造幼儿轻松的情绪）⑴小朋友想办法比一比看谁的玩具转动得快？（如将水倒在风车的转叶上，或转轴转动得快玩具就转得快等）⑵让幼儿说说玩具是怎样转动的？在幼儿充分讨论的基础上，引导幼儿说出玩具转动的方向。
⒊扩散思维训练：谈一谈生活中常见的转动物体。
⑴你在家里、大街上、公园里还见过那些东西会转动？它们是怎样转动的？⑵引导幼儿结合自己的生活经验，说出车轮、转椅、电风扇、螺旋桨等会转动。
引导幼儿说出转动在日常生活中的作用。
⒋放录像：让幼儿更多的了解物体的转动在日常生活中的作用。
如：印刷机、采油机、机床等的转动作用。
活动结束请幼儿在回家的路上、回到家里或到商场里看一看、找一找还有哪些东西会转动？《转动》大班教案篇2活动目的：1、对转动变化感爱好，探索陀螺转动变化的一些原因。
2、尝试在探索和比较中发现问题、分析问题。
活动准备：各种外形的塑料片、牙签、记录纸、笔一、出示汉字“转动”，引发孩子产生联想，从而感受生活中处处有转动。
二、自主探索，发现转动变化的一些原因。
1、出示两个（轴心位置不同）陀螺，让幼儿在玩玩和比较中找出自己喜欢的陀螺，说说自己的发现。
2、尝试用其他操作材料做陀螺，玩陀螺，并把玩陀螺中的发现记录下来。
实验五 刚体转动的研究(教案)
实验五 刚体转动的研究[目的]：1、 研究刚体转动时合外力矩与刚体转动角加速度的关系；2、 考查刚体的质量分布改变时对转动的影响。
[仪器]刚体转动实验仪（BD －J －101），砝码托，砝码片，细线，电子秒表，游标卡尺（0－150mm ，0.02mm ），物理天平（TW －1B ），钢卷尺，小螺丝刀。
图14-1为刚体转动实验仪的示意图。
图中1为均匀的横杆，2为可移动的圆柱形重物，3为塔轮，4为引线，5为滑轮，6为砝码。
横杆、重物和塔轮构成一转动系统，在砝码重力作用下可作匀角加速度的运动。
[原理]1、 根据刚体转动定律，转动系统所受合外力矩合M 与角加速度β的关系为：βI M =合 （14-1）其中I 为系统对回转轴的转动惯量。
合外力矩合M 主要由引线的张力矩M 和轴承的摩擦力矩阻M 构成，则： βI M M =-阻摩擦力矩阻M 是未知的，但是它主要来源于接触磨擦，可以认为是恒定的，因而将上式改为βI M M +=阻 （14-2）在此实验中，若要研究引线的张力矩M 与角加速度β之间是否满足式（14-2）的关系，就要测不同时M 的β值。
（1） 关于引线张力矩M设引线的张力为T F ，绕线轴半径为R ，则：R F M T =，又设滑轮半径为r ，其转动惯量为轮I ，转动时砝码下落加速度为a ，参照图14-2可以写出：ma F mg T =-1ra I r F r F T T 轮=-1 从上述二式中消去1T F ，同时取2'21r m I =轮（'m 为滑轮质量），得出：)]21(['a mm a g m F T +-=在此实验中，)21('a mma +不超过g 的%3.0，如果要求低一些，可取mg F T ≈。
这时：m g R M ≈ （14-3） 在实验中是通过改变塔轮的R 来改变M 的。
（2） 角加速度β的测量测出砝码从静止开始下落到地板上的时间为t ，路程为s ，则平均速度tsv =，落到地板前瞬间的速度v v 2=，下落加速度t v a =，角加速度Ra=β，即： 22Rts=β （14-4） （3） 外力矩与角加速度的关系使用不同半径的塔轮，改变外力矩M ，测量各M 的角加速度β，作β-M 图线。
刚体转动惯量实验的教案
大学物理实验教案（1）(1) 图为角简谐振动的圆频率。
其周期0T 为扭摆图1Ⅰ电子课件的授课形式：用液晶电视讲解Ⅱ黑板的板书设计：(2) 为角简谐振动的圆频率。
其周期0T 为扭摆图1实验报告的写法与要求实验报告是学生完成某一实验题目的实验总结，是学生展示自己的科学素养和实验技能、发表实验见解的学习性报告，实验报告是论文的前奏，有的实验报告本身就是一篇小论文，因此撰写实验报告是培养学生进行科学写作的有效形式之一。
根据物理实验教学的特点，并参照国家关于科技论文的有关标准和规范，建议在撰写物理实验报告时，应包括如下内容：1、实验题目：一般就是项目名称。
2、实验的说明：是实验目的和要求3、实验内容和原理：简要论述测量的科学依据，给出或者推导出测量的公式以及测量的原理图。
4、主要仪器设备：简要介绍测量对象和所使用的仪器设备，对于一些教学重点是实验仪器调整和使用的实验，要说明仪器的结构和工作原理。
5、实验步骤、操作方法与过程：这一部分要体现实验者通过科学测量获取实验数据的过程。
对于操作过程中遇到的问题和故障，以及为解决这些问题而采取的措施要做适当的阐述。
6、实验数据记录和处理：这一部分展现的是实验报告的基础性材料和实验追求的最终结果。
按实验报告的要求，数据一定要记录在根据需要设计的表格内，注意原始数据的记录一定用钢笔或者碳素笔。
列出直接测量量的两类不确定度并按照规范化的要求报道实验的最终结果。
不确定度计算、作图、有效数字运用要符合要求。
7、实验结果分析与讨论：实验报告上要有实验的分析讨论，这是培养分析能力的重要方面。
例如：（8）实验的原理、方法、仪器你感到掌握了没有？实验目的达到否？（9）实验误差的分析讨论，有哪些误差来源？哪些是主要的？哪些是次要的？系统误差表现在哪里？如何减少或消除？（10）改进实验的设想。
怎样改进测量方法或装置？实验步骤怎样安排更好？（11）观察到什么异常现象，如何解释。
遇到什么困难，如何克服。
大学物理钢体转动问题教案
一、教学目标1. 知识目标：（1）理解钢体转动的概念和基本原理；（2）掌握钢体转动惯量的计算方法；（3）了解钢体转动时的动力学方程及其求解方法。
2. 能力目标：（1）培养学生运用转动惯量计算公式解决实际问题的能力；（2）提高学生分析钢体转动问题、运用物理知识解决工程问题的能力。
3. 情感目标：（1）激发学生对物理学科的兴趣和热爱；（2）培养学生的科学精神，提高综合素质。
二、教学内容1. 钢体转动的概念和基本原理；2. 钢体转动惯量的计算方法；3. 钢体转动时的动力学方程及其求解方法。
三、教学过程（一）导入1. 通过生活中的实例（如陀螺、滑冰运动员旋转等）引入钢体转动的概念；2. 引导学生思考：为什么陀螺旋转时不会倒下？滑冰运动员旋转时如何保持平衡？（二）讲授新课1. 钢体转动的概念和基本原理（1）介绍钢体转动的概念，如转动惯量、角速度、角加速度等；（2）讲解转动惯量的定义和计算方法，包括质量分布、形状、尺寸等因素对转动惯量的影响；（3）介绍角动量守恒定律和转动动能定理，阐述钢体转动时的能量转化和守恒规律。
2. 钢体转动惯量的计算方法（1）介绍常用的转动惯量计算公式，如平行轴定理、组合定理等；（2）通过实例演示如何运用公式计算钢体的转动惯量。
3. 钢体转动时的动力学方程及其求解方法（1）讲解钢体转动时的动力学方程，如牛顿第二定律的转动形式；（2）介绍求解转动动力学方程的方法，如能量法、拉格朗日方程等；（3）通过实例演示如何运用动力学方程求解钢体转动问题。
（三）课堂练习1. 让学生根据所学知识，计算几个常见钢体的转动惯量；2. 针对钢体转动问题，运用动力学方程进行求解。
（四）总结与反思1. 总结本节课所学内容，强调钢体转动问题的计算方法和动力学方程的运用；2. 引导学生思考：如何将所学知识应用于实际工程问题中。
四、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言、提问、讨论等表现；2. 作业完成情况：检查学生作业的完成质量和正确率；3. 实际应用能力：通过课后作业或实验项目，考察学生运用所学知识解决实际问题的能力。
刚体的定轴转动及转动定律PPT学习教案
；（3）t = 6 s 时飞轮边缘上一点的线速度、切向加速度和法
向加速度 .
解：
（1）
5π rads , 1
t = 30 s 时，
0
0.
设 t= 0s
时，
.飞轮做匀减速运动
0 0
0 0 5π rad s1 π rad s2
t
30
6
飞轮 30 s 内rad 2 2 (π 6)
解：
dm dV 2 r h dr
其中：
m m
V r 2 h
所以：
J r 2 dv m
R 2rh r 2dr
0
1 mR2
2
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四 平行轴定理 质量为 的刚体，如果对其质心轴的转动惯量 为 ，则对任一与该轴平行，相距为 的转轴的转动惯量为：
0.105
m s2
an r 2 0.2´ (4 π)2 m ×s2 31.6 m ×s2
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例2 在高速旋转的微型电机里，有一圆柱形转子可绕垂直其横截
面后通，过其中转心速的达轴到转18动00.0开r·m始in时-1，. 已它知的转角子速的度角加0 速度0与，时经间3成00正s 比
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一 力矩 刚体上P点的力 对转轴 Z 的力矩为：
大小： 方向：右手定则
例
F
M rF
M
M Fr sin Fd
F
F
Fi 0 , Mi 0
F
F
z
M
r
O
d
F *P
Fi 0 , Mi 0
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讨论 1）若力 不在转动平面内
则：
大学物理授课教案 第四章 刚体转动
第四章 刚体的转动§4-1刚体运动一、刚体定义：物体内任意二点距离不变的物体称为刚体。
说明：⑴刚体是理想模型⑵刚体模型是为简化问题引进的。
二、刚体运动刚体运动：（1）平动：刚体内任一直线方位不变。
特点：各点运动状态一样，如：a 、v 等都相同，故可用一个点来代表刚体运动。
（2）转动：1）绕点转动2）绕轴转动：刚体中所有点都绕一直线作圆周运动说明：刚体的任何运动都可看作平动与转动的合成。
（如：乒乓球飞行等） 三、定轴转动（本章仅讨论此情况）定义：转轴固定时称为定轴转动。
转动特点：⑴刚体上各点的角位移θ∆相同（如：皮带轮），各点的ω、α相同。
⑵刚体上各点的)(ωr v =、)(2ωr a n =、 ()αr a t =一般情况下不同。
说明：⑴ω是矢量，方向可由右手螺旋法则确定。
见图4-1。
⑵r v ⨯=ω图 4-1§4-2 力矩 转动定律 转动惯量一、力矩1、外力F在垂直于轴的平面内 如图4-2： 定义：⑴力矩： F r M⨯= （4-1）⑵力矩 ：大小：θsin Fr Fd M ==（θsin r d =，称为力臂）；方向：沿（F r⨯它垂直于r、F 构成的平面即M 与轴平行。
注意：θ是r、F 间夹角。
2、外力F不在垂直于轴的平面内如图4-3： （垂直轴）平行轴）⊥+=F F F (// ∵ //F对转动无贡献∴ 对转动有贡献的仅是⊥F。
F产生的力矩即⊥F 的力矩，故上面的结果仍适用。
说明：F平行轴或经过轴时0=M 。
二、转动定律0≠M 时，转动状态改变，即0≠α ，那么α与M 的关系如何？这就是转动定律的内容。
推导：如图4-4，把刚体看成由许多质点组成的系统， 这些质点在垂直于轴的平面内作圆周运动。
考虑第i 个质点： 质量：i m ∆到轴的距离：i r受力：外力：i F；内力：i f （设i F、i f在垂直于转轴的平面内） 在切线方向上由牛顿定律有：αi i t i it it r m a m f F ∆=∆=+ （4-2）图 4-3⊥F 图 4-4即 αθϕi i i i i i r m f F ∆=+sin sin （4-3） （4-3）×i r : αθϕ2sin sin i i i i i i i i r m r f r F ∆=+⇒ （4-4） 每一个质点都有一个这样方程，所有质点对应方程求和之后，有αθϕ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆=+∑∑∑i i i i i i i i i i i r m r f r F 2sin sin （4-5）可证明0sin =∑iii i r F θ合内力矩。
动手实践《转动》科学活动教案
动手实践《转动》科学活动教案。
一、教学目标在开展《转动》活动之前，我们需要给幼儿制定目标。
该教案的教学目标主要包括以下三个方面：1.启发幼儿的转动思维：幼儿需要通过活动启发其对物体的转动现象进行思考，理解转动运动的本质和规律。
2.掌握转动的基本概念：幼儿需要掌握物体转动的基本概念，包括转动轴、转动半径、角速度、转动惯量等。
3.培养幼儿的操作能力：幼儿需要通过动手实践，掌握物体转动的实验方法和操作技能，培养其操作与探究的能力。
二、活动内容《转动》活动的内容主要包括以下几个部分：1.观察物体：幼儿将有机会观察各种物体的转动现象，并发现物体的转动规律，如旋转方向、转速大小等。
2.实验操作：幼儿将在实验中自行设计实验装置和工具，探究物体的转动运动，尝试从实验中获得新的知识。
3.讨论转动运动规律：通过分组讨论或师生互动，幼儿将有机会分享自己的研究成果，激发团队合作精神。
4.总结归纳：教师将与幼儿共同总结实验结果和体验，阐述转动运动的规律和特点。
三、教学实施在教学实施过程中，我们应该尽可能地让幼儿参与到各个环节中来，培养其兴趣，激发其思考，以下为一些实施建议：1.设定情境引导幼儿：我们可以通过一些小游戏，如“找转动”，“比转速”，“找不同”等情境，呈现出物体转动的现象，引导幼儿探究转动运动。
2.提供自主搭建转动场景的机会：教师可以根据幼儿已有的经验，提供各种可自主搭建的转动场景，鼓励幼儿在实践中不断深入，探索转动运动的各种特性。
3.以任务为导向，提高活动的探究性：可以通过一些由教师设定的任务，如“用不同材料做出转动可充电器”，“找出瓶盖的转动原理”等，让幼儿在任务的引导下逐步探究更深层次的知识。
4.保持教学的活力和趣味性：在教学过程中，可以不断创新和设计丰富多样的教学资源和场景，以确保幼儿参与度的高效保持。
四、思考与总结《转动》科学活动教案是一种值得推广和实施的科学活动教育方法。
教师需要在教学实施过程中，引导幼儿科学探究物体的转动运动，提高幼儿的学习兴趣和自主学习能力，同时也能够激发幼儿们的创造力和科学思维能力。
动力学中的刚体转动教案
动力学中的刚体转动教案
本教案将介绍动力学中的刚体转动，包括刚体定轴转动的描述、转动定律和角动量等内容。
一、刚体定轴转动的描述
刚体定轴转动是指刚体上所有质元都绕同一直线做圆周运动，且刚体上各质元的角量（角位移、角速度、角加速度）相同，而各质元的线量（线位移、线速度、线加速度）大小与质元到转轴的距离成正比。
二、转动定律
转动定律是指在刚体定轴转动中，力矩是改变刚体转动状态的唯一原因。
力矩的方向垂直于转轴，并指向旋转方向。
对于一个质点在定轴上的运动，其角动量（L）等于其转动惯量（I）和角速度（ω）的乘积，即L=Iω。
当有多个质点绕同一转轴转动时，它们对转轴的角动量之和等于零。
三、角动量
角动量是指刚体绕固定轴转动的状态，其数值等于刚体对固定轴的力矩和角速度的乘积。
在不受外力矩作用时，刚体的角动量是守恒的。
当刚体受到外力矩作用时，其角动量会发生改变，改变的量等于外力矩和角速度的乘积。
四、例题解析
例如，一个质量为m的质点以角速度ω绕固定轴z轴做平面定轴转动，求该质点对z轴的角动量Lz。
根据角动量的定义，Lz=Iω，其中I是该质点的转动惯量。
由于该质点是在二维平面上运动，因此其转动惯量为I=mr²/2，其中r为质点到z轴的距离。
代入角动量的定义得到Lz=mrω/2。
五、总结
本教案介绍了动力学中的刚体转动，包括刚体定轴转动的描述、转动定律和角动量等内容。
通过例题解析，我们可以看到如何运用这些概念来解决实际问题。
在实际教学中，可以根据学生的实际情况和需求进行适当的调整和补充。
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• 定轴转动的动力学问题
刚体定轴转动的动力学问题，大致有三种类型题。 其解题基本步骤归纳为：首先分析各物体所受力和 力矩情况，然后根据已知条件和所求物理量判断应 选用的规律，最后列方程求解。
• 第一类：求刚体转动某瞬间的角加速度，一般应用 转动定律求解。如质点和刚体组成的系统，对质点
列牛顿运动方程，对刚体列转动定律方程，再列角 量和线量的关联方程，并联立求解。
6-2. 有两个半径相同,质量相等的细圆环A和B,A环的质量分布均
匀, B环的质量分布不均匀,它们对通过环心并与环面垂直的轴的
转动惯量分别为JA和JB, 则
(A)JAJB.
√(C) JA=JB.
(B) JAJB. (D) 不能确定JA、JB哪个大.
6-3. 一圆盘饶过盘心且与盘面垂直的轴O以角速度按图示方向
r远日 5.26 1012m
例3
发射一宇宙飞船去考察一 质量为 M 、半径为 R 的
行星.当飞船静止于空间距行星中心 4 R 时，以速度v 0发射一 质量为 m 的仪器。要使该仪器恰好掠过行星表面
求 θ角及着陆滑行时的速度多大？
解 引力场（有心力）
v0
系统的机械能守恒
质点的动量矩守恒
m r0
v R
求 此时刻质点对三个参考点的动量矩
解
LA d1mv
A d1
m
v
LB d1mv
d2
d3
LC 0
B
C
例2 哈雷慧星绕太阳运行时的轨道是一个椭圆，
如图所示，它距离太阳最近的距离是
r近日 8.75,速10率10m
v近日 5.46 104m s-1
；它离太阳最远时的速率 v远日 9.08 102m s-1
dt 150
得
d
π
t t 2dt
0
150 0
π t 3rad
450
在 300 s 内转子转过的转数
N π (300)3 3104
2π 2π 450
例6 半径为R,质量为m的均 匀圆盘在水平桌面上绕中心轴 转动,盘与桌面间的摩擦系数为 μ ,求转动中的摩擦力矩的大小.
解:设盘厚度为h,以盘轴心 为圆心取半径为r, 宽为dr的 微圆环,其质量为
，这时它离太阳的距离 r远日 ？
v远日
r近 日
r远 日
v近日
解 彗星受太阳引力的作用，而引力通过了 太阳，所以对太阳的力矩为零，故彗星在运 行的过程中角动量守恒. 于是有
r近日 v近日 r远日 v远日
因为 r近日 v近日 ，r远日 v远日
所以
r远日
r近 日v近 日 v远日
代入数据可, 得
2mg 1 R3 2 mgR
R2 3
3
6-1. 关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是: (A) 只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关. (B) 取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关. (C) 只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关.
√(D) 取决于刚体的质量，质量的空间分布和轴的位置.
解 令 ct，即 d ct ，积分
dt
t
d c tdt
得 1 ct 2
0
0
2
1 ct 2
2
当 t=300s 时
18000 r min 1 600 π rad s1
c
2
t2
2 600π 3002
π 75
rad s3
1 ct 2 π t 2
2 150
由 d π t 2
其转速随时间变化关系为： m (1 et / ) , 式中 m 540 r s1， 2.0s ．求：(1)t=6s
时电动机的转速．(2)起动后，电动机在 t=6s 时间内转过的圈数．(3)角加速度随时 间变化的规律．
解 (1) 将 t=6s 代入 m(1 et / )
ω 0.95ωm 513 r s1
(C)刚体所受的合外力和合外力矩均为零. (D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变.
转动,若如图所示的情况那样,将两个大小相等方向相反但不在同
一条直线的力F沿盘面同时作用到圆盘上,则圆盘的角速度 :
(√A)必然增大.
(C) 不会改变.
(B) 必然减少. (D) 如何变化,不能确定.
F
·
F
O
6-4.刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 (A)刚体不受外力矩的作用.
√(B)刚体所受合外力矩为零.
dr h r0
dm=ρdv
m
R 2
h
h2rdr
2mr R2
dr
它对桌面的压力为:
dN dm g 2mgr dr R2
与桌面间的摩擦力为:
df dN 2mg rdr
R2
该摩擦力的力矩为:
dM
rdf
sin 900
2mg
R2
r 2dr
整个圆盘的摩擦力矩为:
M
dM
R 2mg
R2
0
r 2dr
(2) 电动机在6s内转过的圈数为
N 1 2
6
dt
1
0
2
6 0
m
(1
et
/
)dt
2.21103 r
(3) 电动机转动的角加速度为
d m et / 540πet /2rad s2 dt
例5 在高速旋转圆柱形转子可绕垂直其横截面通 过中心的轴转动．开始时，它的角速度 ω0 0 ， 经300s 后，其转速达到 18000r·min-1 ．转子的角 加速度与时间成正比．问在这段时间内，转子转 过多少转？
OM
1 2
mv 0 2
GMm r0
1 2
mv
2
GMm R
mv0r0sin(π ) mvR
v
ห้องสมุดไป่ตู้ v0r0sin
R
4v0sin
1/ 2
sin
1 4
1
3GM 2 Rv 0 2
v
v01
3GM 2 Rv 0 2
1/ 2
例4 在高速旋转的微型电机里，有一圆 柱形转子可绕垂直其横截面并通过中心的转
轴旋转．开始起动时，角速度为零．起动后
• 第二类：求刚体与质点的碰撞、打击问题。把它 们选作一个系统时，系统所受合外力矩常常等于 零，所以系统角动量守恒。列方程时，注意系统 始末状态的总角动量中各项的正负。对在有心力
场作用下绕力心转动的质点问题，可直接用角动 量守恒定。
• 第三类：在刚体所受的合外力矩不等于零时，比 如木杆摆动，受重力矩作用，求最大摆角等一般
应用刚体的转动动能定理求解。对于仅受保守力
矩作用的刚体转动问题，也可用机械能守恒定律 求解。
另 外：实际问题中常常有多个复杂过程，要分 成几个阶段进行分析，分别列出方程，进行求解。
例1 一质点m，速度为v，如图所示，A、B、C 分别
为三个参考点,此时m 相对三个点的距离分别为d1 、d2 、 d3