高中新课改 生物学 选修三 课前绪论 教学课件

物理视角中的电影 片段101发现哪些地方用到物理知识 敏锐的观察力 发现问题 敏锐的观察力 发现问题严密的逻辑推理 分析问题总结片段102中用到的物理规律 片段101影响转动的因素探讨 1 在门位置上施力 门很容易转动2 从门位置依序至位置施力 转动越不易 转轴OO C B A 影响物体转动的因素 影响物体转动的因素 影响物体转动的因素 1 2 3 施力的大小 作用点 方向 力臂的定义 力臂的定义 用力臂来说明施力的和对转动效果之影响 1 力臂定义 到的垂直距离 符号 2 力臂的意义 在施力大小相同时 力臂越大者越容易转动 施力的方向与杠杆的夹角越小时 力臂 3 找力臂的程序 作用点 方向 支点 力作用线 O F 找支点 作力线 画垂距 越小 求力臂作图 敏锐的观察力 发现问题严密的逻辑推理 分析问题归纳总结和应用 解决问题 是什么力量让船折断 船身要提供多大的力才能保证不折断 泰坦尼克号 共耗资7500万英镑 吨位46328吨 长882 9英尺 宽92 5英尺 排水量达到了规模空前的66000吨 硕大无比的4个烟囱中只有3个真正工作 剩下那个是个陪衬 唯一的实际用途是作为主厨房的烟囱 动力系统有三套主机 其中两套为四汽缸往复式蒸汽机 一套蒸汽轮机 主机功率达到50000马力 航速23 24节 从龙骨到四个大烟囱的顶端有175英尺 高度相当于11层楼 船上有899名船员 可以运载3300名乘客 是当时一流的超级豪华巨轮 1英尺 0 3048米 建立模型假设船正中折断 船身长260米 宽28米 甲板高20米 质量4 6 107千克 如果在船甲板上安一根钢筋 来保证船身不断裂 需要多粗的钢筋 教材上曾提到 太阳和地球之间的吸引力非常大 大约等于3 56 1022N 这样大的力如果用在直径是9000km的钢柱上可以把它拉断 正是由于太阳对地球有这样大的引力 地球才得以围绕太阳转动而不离去 建立模型假设船正中折断 船身长260米 宽28米 甲板高20米 质量4 6 107千克 力矩M 力矩的定义与公式 力矩的定义 符号 是有方向性的物理量 以与的乘积衡量物体的转动效果 施力大小 力臂 力矩的公式 力矩的单位 力矩的单位 N m 牛顿 米 与功的单位相同 但意义截然不同 力矩的方向 范例解说 2 如图 F1 F2 F3对杠杆施力 则 若以A为转轴 可能造成順时针转动的施力是 若以B为转轴 可能造成逆时针转动的施力是 若以C为转轴 可能造成逆时针转动的施力是 建立模型假设船正中折断 船身长260米 宽28米 甲板高20米 质量4 6 107千克 估算G产生的力矩多大 估算力F需要多大 估算直径1m的钢筋产生多大的力 1 求力矩的两种常用方法 L M FLsin M F1L FLsin 2 力矩计算的两种常用等效转化方法 估算竖起梯子至少需要多少力 应用 合力矩 F合 0 二 平衡与平衡条件 1 平衡状态 静止 匀速直线运动或匀速转动 2 平衡条件 合外力为零且合外力矩为零 M顺 M逆 1 选取研究对象并确定转动轴 在有的问题中并不真正存在转动轴 但为了解决问题而想象存在转动轴 认为物体可以绕该轴转动 我们可以将转动轴选在该处存在未知的力但又不需要求解的地方 这样能为解题带来方便 解题步骤 三 力矩平衡条件的应用 4 列方程解方程 注意 根据力矩平衡解题不能将研究对象看成是质点 3 确定力臂 力矩方向判断每个力的力矩的正负 在转轴处的力 其作用线一定通过该转轴 它的力矩必为零 所以在分析受力时可以不分析 2 受力分析 转动轴上的受力不用分析 例 如图所示 A B是两个完全相同的长方形木块 长为l 叠放在一起 放在水平桌面上 端面与桌边平行 A木块放在B上 右端伸出1 4 为保证两木块不翻倒 木块B伸出桌边的长度不能超过 A l 2B 3l 8C l 4D l 8 解析 如图所示 以A B两物体为研究对象分析 物体受到A B的重力作用 还有桌面的支持力作用 若以桌的边缘为转动轴 则当两物体右移时 A的重力产