有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡

1、 有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡一、教學(xué)目標(biāo) 1、了解轉(zhuǎn)動(dòng)平衡的概念，理解力臂和力矩的概念 ； 2、理解有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件； 3、會(huì)應(yīng)用平衡條件處理有關(guān)的問(wèn)題。 二、重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：1、什么是轉(zhuǎn)動(dòng)平衡； 2、有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件。 難點(diǎn)：力矩概念。 三、教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)、講授、歸納 四教學(xué)用具 力矩盤(pán)、鉤碼、彈簧秤 五、教學(xué)過(guò)程 （一）、 轉(zhuǎn)動(dòng)平衡 1、轉(zhuǎn)動(dòng)軸：生活中，我們常見(jiàn)到有許多物體在轉(zhuǎn)動(dòng)。例如：門(mén)、砂輪、電唱機(jī)的唱盤(pán)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子等。上述物體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體上的各點(diǎn)都沿圓周運(yùn)動(dòng)，圓周的中心在同一直線上，這條直線叫做轉(zhuǎn)動(dòng)軸。 2、轉(zhuǎn)動(dòng)平衡一個(gè)有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體，在力的作用下，如果保持靜止，

2、我們稱這個(gè)物體處于轉(zhuǎn)動(dòng)平衡狀態(tài)。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)也是轉(zhuǎn)動(dòng)平衡狀態(tài)。 （二）、力矩 【演示】 a：推門(mén)時(shí)，如果在離轉(zhuǎn)軸不遠(yuǎn)的地方推，用比較大的力才能把門(mén)推開(kāi)；在離轉(zhuǎn)動(dòng)軸較遠(yuǎn)的地方推門(mén)，用比較小的力就能把門(mén)推開(kāi)。 b：用手直接擰螺帽，不能把它擰緊；用扳手來(lái)擰，就容易擰緊了。 說(shuō)明：力越大，力和轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間的距離越大，力的轉(zhuǎn)動(dòng)作用就越大。 1、力臂： （1）力和轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間的距離，即從轉(zhuǎn)動(dòng)軸到力的作用線的距離，叫做力臂。 （2）力臂的找法： 一軸：即先找到轉(zhuǎn)動(dòng)軸； 二線：找到力的作用線； 三垂直：即從轉(zhuǎn)軸向力的作用線作垂線，則轉(zhuǎn)軸和垂足之間的距離就是該力的力臂。 （3）鞏固訓(xùn)練： 畫(huà)出右圖中各個(gè)力的力臂： 2、

3、力矩： （1）定義：力F和力臂L的乘積叫做力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的力矩。用字母M表示。 （2）公式：MFL。 （3）單位：牛米，符號(hào)是Nm （4）力對(duì)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)作用決定于力矩的大小，力矩越大，力對(duì)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)作用越大。力為零，力矩也為零，顯然不會(huì)使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。力不為零，只要力臂為零，力矩同樣為零，力對(duì)物體照樣沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。（5）力矩可以使物體向不同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).一般把使物體向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的力矩定為正力矩，使物體向順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的力矩定為負(fù)力矩。3.討論: 用力矩的概念表示杠桿的平衡條件動(dòng)力矩阻力矩 或 M1+M2=0（三）、力矩的平衡： 1、引言：我們用力矩表示出了杠桿的平衡條件

4、，這是力矩平衡的最簡(jiǎn)單的情形，那么力矩的一般平衡條件是什么呢？ 2、實(shí)驗(yàn)： 把力矩盤(pán)安裝好，使其繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，按圖示方法使盤(pán)在F1、F2、F3的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)（即平衡狀態(tài)），量出這三個(gè)力的力臂L1、L2和L3，分別計(jì)算使圓盤(pán)向順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的力矩M1F1L1，M2F2L2，以及使圓盤(pán)向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的力矩M3F3L3，總結(jié)有什么規(guī)律。改變力的作用位置和大小重新做兩次。 3、總結(jié)得到力矩的平衡條件 a：實(shí)驗(yàn)總結(jié)：當(dāng)所有使圓盤(pán)向順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的力矩之和等于所有使圓盤(pán)向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的力矩之和時(shí)，物體處于轉(zhuǎn)動(dòng)平衡狀態(tài)。 M1+M2=M3 b：力矩的平衡條件： 有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件是力矩的代數(shù)和等于零。 即M1M2M30。 或者：M合0 （4）力矩的平衡：作用在物體上幾個(gè)力的合力矩為零時(shí)的情形叫力矩的平衡。 （四）課堂練習(xí)如圖所示，一根質(zhì)量為M的均勻鐵棒，它可以繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)用力F沿水平方向?qū)A棒緩慢地拉到圖示虛線位置的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是 。 A重力不變，重力力臂不變，重力力矩變小 B重力不變，重力力臂變長(zhǎng)，重力力矩變大