第5章 刚体转动及角动量守恒.

第五章 角动量 关于对称性§5.1质点的角动量一质点的角动量为了描述质点相对某一参考点的运动，引入动量矩（或角动量）的概念。1定义：质点对于参考点的位置矢量与质点动量的矢积叫质点对该点的角动量（或动量矩）。用“L ”表示。 L r mv r p =⨯=⨯L是矢量：其大小：以r 和p为邻边的平行四边形的面积。sin L rp γ=γ ：由r 逆时针转道p ，r

第五章角动量角动量守恒定理本章结构框图学习指导本章概念和内容是中学没有接触过的，是大学物理教学的重点和难点。许多同学容易将平动问题与转动问题中的概念和规律混淆，例如两种冲击摆问题。建议采用类比方法，对质量与转动惯量、动量与角动量、力与力矩、冲量与角冲量、平动动能和转动动能、运动学的线量和角量、动量定理和角动量定理、动量守恒和角动量守恒……一一加以比较。本章的

1 2g ω = ( sin θ ) 2 ROθR NA Brα小球滑至B点时对O点的角动量vGr r r Q L = R × mv∴ L = R 2 mω ( SI ) ⊗17ப

第五章角动量.关于对称性习题解答5.1.1我国发射的第一颗人造地球卫星近地点高度d近=439km，远地点d远=2384km，地球半径R=6370km，求卫星在近地点和远地点的速度之比。解：人造卫星绕地心转动，受地球的吸引力过地心，所以吸引力对地心的力矩等于零，故卫星的角动量守恒。近地点、远地点的速度与矢径垂直。设近地点的速度为v1，矢径为r1；远地点的速度为

第五章 角动量习题解答5.1.1 我国发射的第一颗人造地球卫星近地点高度d 近=439km,远地点高度d 远=2384km,地球半径R 地=6370km,求卫星在近地点和远地点的速度之比。解：卫星在绕地球转动过程中，只受地球引力（有心力）的作用，力心即为地心，引力对地心的力矩为零，所以卫星对地心的角动量守恒m 月v 近（d 近+R 地）=m 月v 远（d 远

rrFi mi g则在质心参考系中角动量总是守恒Copyright © Sino-i Technology Limited All rights reserved1 Sino-i

第二过程：胶泥与盘碰撞过程。内力矩的影响远大于外力矩之和， 所以可不计入外力矩，质点系对O轴的角动量守恒。i rio rij rj20二．质点系对轴的角动量定理 及守恒定律1、质点

第5章 角动量守恒定律 刚体的转动5-1 质点的动量守恒与角动量守恒的条件各是什么，质点动量与角动量能否同时守恒？試说明之。答：质点的动量守恒的条件是：当0F =时，p mv ==恒矢量。质点的角动量守恒的条件是：当0M =时，即000,F r θπ⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩时，L =恒矢量。可见，当0F =时，质点动量与角动量能同时守恒。5-2 质点在有心力场中

地球相对太阳的运动这个特点（其原因）用角动量概念及其规律很容易说明。特别是在动量和机械能都不守恒的情况下，角动量可能是守恒的。这就为求解这类问题开辟了新的途径，更为重要的是角动量不

r r r L rmv sin rm sin 2m sin 2m =常量 t 2t t L 是t时间内，行星与太阳间 =常量 联线所扫过的面积，如图。 t

第五节-角动量角动量守恒定理第五章角动量角动量守恒定理本章结构框图学习指导本章概念和内容是中学没有接触过的，是大学物理教学的重点和难点。许多同学容易将平动问题与转动问题中的概念和规律混淆，例如两种冲击摆问题。建议采用类比方法，对质量与转动惯量、动量与角动量、力与力矩、冲量与角冲量、平动动能和转动动能、运动学的线量和角量、动量定理和角动量定理、动量守恒和角动量

教学时数:7教学目的与要求:（1）着重讲授角动量，力矩等概念，使学生能牢固掌握角动量定理及其守恒律。（2）质点系对质心的角动量定理及守恒律，可以简要介绍。（3）了解物理学中的对称性。教学重点:力矩,角动量和角动量守恒定律教学难点:角动量守恒定律本章主要阅读文献资料:顾建中编《力学教程》人民教育出版社赵景员、王淑贤编《力学》人民教育出版社漆安慎杜婵英《〈力学基

对该三个轴，角动量定理分别成立x , M y J y , M z J z Mx J 力对三个轴的力矩恰是矢量 M 的三个分量 ˆ ˆ iˆ j k M r F x

16 2 2 2量子化学 5.2 电子的自旋1．电子自旋的早期实验基础和特点3p 3s 3p 3s第五章高分辨率的光谱仪发现氢原子的2p1s 跃不是一条谱线，而是两条靠得很近的谱

1 F1力偶的力矩不依赖于参考点的选择19例4质量 M 的均匀麦管放在光滑桌面上，一半在桌面外。 质量 m 的小虫停在左端，而后爬到右端。随即另一小虫 轻轻地落在该端，麦管并未倾倒

4s5s S0 4s5s S1 4s4p P1 4s4p P2 4s4p P1 4s4p P03 3 3 1 3 14s4s S01解：当(1)的情况下，可以发生5种光谱跃迁5 S

Mz F大小:M rF sinxO r MP y 方向： r F单位：N· m 量纲：ML2T-2 r F力矩M rF sin Fh力臂 h：点 O 到力 F 作用线

第五章 角动量习题解答5.1.1 我国发射的第一颗人造地球卫星近地点高度d 近=439km,远地点高度d 远=2384km,地球半径R 地=6370km,求卫星在近地点和远地点的速度之比。解：卫星在绕地球转动过程中，只受地球引力（有心力）的作用，力心即为地心，引力对地心的力矩为零，所以卫星对地心的角动量守恒m 月v 近（d 近+R 地）=m 月v 远（d 远

irc mvc轨道角动量Lc 自旋角动量L rc mvc Lc二、质点系角动量定理和角动量守恒Fi11第i 个质点角动量的时间变化率d Lidtri (Fi i jfij )质点系