关于转动定律的教学探讨

作     者：陈钺 刘发科 

作者机构：湖南理工学院物理与电子信息系湖南岳阳414006 

出 版 物：《物理通报》 (Physics Bulletin)

年 卷 期：2007年第28卷第9期

页      面：35-36页

学科分类：08[工学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主　　题：转动定律 教学探讨 机械能守恒定律 大学物理 牛顿第二定律 教学内容 教学方法 动能定理 

摘      要：大学物理是大学理工科的重要基础课,转动定律是非常重要的教学内容,通常均运用牛顿第二定律分析、讲授.笔者采用全新的教学方法,应用动能定理讲授定轴转动定律,从功能原理及机械能守恒定律切入主题,分析例题,物理内涵清晰,学生易理解,同时,也有利于与近代物理接轨.北大赵凯华教授在《教改历程回顾》一文中所指出的:“现代20世纪以后,对称性和守恒率这个概念,比力的概念重要得多.量子力学里边没有力的概念,上来都是Hamiltion量,基本上是能量的概念……守恒量的概念在近代物理越来越突出,传统的力的概念越来越淡出…….在大学物理教学中,也应渐进的淡化力的概念,淡化牛顿第二定律,突出能量、动量、功能原理及守恒律的主线地位.图1如图1所示,一个绕垂直于水平面之固定轴Oz转动的刚体,受通过P点并垂直于转轴的外力F作用,F与P点位矢r交角为φ,P点速度为v.设刚体绕定轴转动的角速度和角加速度分别为ω和α.刚体内各质点间的相互作用内力均为成对的作用力和动能定理dA=dEk则P=ddAt=F·v=ddEtk=ddt12Jω2=Jωαv=rωr⊥vF·v=Frωsinφ力矩M=Frsinφ则M=Jα若该刚体受多个垂直于...