有固定转动轴物体的平衡

1、教学目的教学目的重点难点重点难点复习引入复习引入新课讲授新课讲授巩固练习巩固练习作业布置作业布置说说 课课书山有路勤为径学海无崖苦作舟教学目的：教学目的：1.了解转动平衡的概念；了解转动平衡的概念；2.理解力臂和力矩的概念；理解力臂和力矩的概念；3.掌握力矩的计算公式；掌握力矩的计算公式；4.掌握有固定转动轴的物体的平衡条件。掌握有固定转动轴的物体的平衡条件。说课首页教学难点：教学难点：1.对力臂的认识和确定；对力臂的认识和确定；2.对力矩概念的理解。对力矩概念的理解。力矩的概念和力矩的平衡。力矩的概念和力矩的平衡。教学重点：说课下页首页复习复习1.什么是物体的平衡状态？什么是物体的平衡状态？

2、 物体在共点力的作用下，如果保持物体在共点力的作用下，如果保持静止静止或者做或者做匀速直线运动匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。，我们就说这个物体处于平衡状态。2.在共点力作用下，物体的平衡条件是什么？在共点力作用下，物体的平衡条件是什么？ F合合 = 03. 共点力的平衡共点力的平衡力矩的平衡力矩的平衡物体的平衡物体的平衡下页上页首页 三、转动平衡：三、转动平衡： 一个有固定转动轴的物体，在力的作用下，如果保持一个有固定转动轴的物体，在力的作用下，如果保持静止静止， 我们称这个物体处于转动平衡状态。我们称这个物体处于转动平衡状态。有固定转动轴物体的平衡有固定转动轴物体的平衡一、力可

3、以使物体转动：一、力可以使物体转动： 推推(或拉或拉)门门（演示演示） 力矩盘转动力矩盘转动（演示）（演示）分分 1.门转动时，门上各点绕门门转动时，门上各点绕门析析 ： 轴做圆周运动；轴做圆周运动；.0ABCDE2.力矩盘转动时，盘上各点都力矩盘转动时，盘上各点都 沿圆周运动，圆周的中心在同一直线上。沿圆周运动，圆周的中心在同一直线上。( 如图如图) 二、转动轴：二、转动轴： 物体转动时，各点做圆周运动的圆心的连线。物体转动时，各点做圆周运动的圆心的连线。演示力矩演示力矩盘平衡盘平衡 下页首页上页力对物体的转动作用跟什么因素有关？力对物体的转动作用跟什么因素有关？举例举例演示一演示一力力越大

4、，力对物体越大，力对物体 的转动作用越大的转动作用越大 力和转动轴的距离力和转动轴的距离越大，越大，力对物体的转动作用越大力对物体的转动作用越大演示二演示二四、四、力臂力臂(L)：从从转动轴转动轴到到力的作用线力的作用线的距离。的距离。练习练习如图表示有两个力如图表示有两个力F1和和F2作用在杠杆上，杠杆的转动轴过作用在杠杆上，杠杆的转动轴过O点垂直于纸面，求点垂直于纸面，求F1和和F2对转动轴的力臂？对转动轴的力臂？F1OABF2说明说明 转动轴到力的作用点的距离转动轴到力的作用点的距离 不是力臂。不是力臂。L1L2下页首页上页力力越大，力对物体越大，力对物体 的转动作用越大的转动作用越大

5、力和转动轴的距离力和转动轴的距离越大，越大，力对物体的转动作用越大力对物体的转动作用越大即力臂即力臂下页首页上页五、力矩五、力矩(M)： 1.定义：力定义：力F和力臂和力臂L的乘积叫做的乘积叫做力对转动轴的力对转动轴的力矩。力矩。决定物体转动效果的两个因素：决定物体转动效果的两个因素：1.力的大小；力的大小；2.力臂。力臂。力和力臂的乘积越大，力对物体的转动作用就越大力和力臂的乘积越大，力对物体的转动作用就越大力力 矩矩2.定义式：定义式：M = F L3.单位：单位：Nm 读作读作“牛米牛米”。4.物理意义：力矩是表示力对物体的转动作用的物理量。物理意义：力矩是表示力对物体的转动作用的物理量

6、。力矩越大，力对物体的转动作用就越大；力矩越大，力对物体的转动作用就越大；力矩为零，力对物体不会有转动作用。力矩为零，力对物体不会有转动作用。力矩总是对某一转轴而言的，力矩总是对某一转轴而言的，对不同的转轴，同一个力对不同的转轴，同一个力 的力的力臂不同，力矩也不同。臂不同，力矩也不同。下页首页上页杠杆的平衡条件是什么？能否用力矩来表示？杠杆的平衡条件是什么？能否用力矩来表示？F1OABF2力矩平衡的力矩平衡的最简单情形最简单情形六六.有固定转动轴物体的平衡条件：有固定转动轴物体的平衡条件：演示演示 力矩的代数和等于零，即力矩的代数和等于零，即 M1+M2+M3+ = 0或者或者 M合合= 0

7、作用在物体上几个力的合力矩为零的情形作用在物体上几个力的合力矩为零的情形叫做叫做力矩力矩 的平衡的平衡。下页首页上页 1 2 3 M1（1010-2-2N Nm m） M2 （1010-2-2N Nm m） M3 （1010-2-2N Nm m） M合（1010-2-2N Nm m）填表说明：以使物体 逆时针方向转动的力矩为正，顺时针方向转动的力矩为负。每个钩码重0.5N ，力矩盘上各圆间隔2cm .巩固练习巩固练习 一直角尺可绕过一直角尺可绕过A点垂直纸面的轴转动，直角尺点垂直纸面的轴转动，直角尺AB边的长度为边的长度为30cm , BC边的长度为边的长度为40cm ，F1=F2=F3=10

8、N ,F1BC ，F2AC ，F3沿着沿着BC的方向的方向 (如图如图 )，则此三个，则此三个力对轴力对轴A的的 力矩力矩M1= ， M2= ，M3= ；其中使直角尺向逆时针方向转动的力；其中使直角尺向逆时针方向转动的力矩有矩有 ，使直角尺向顺时针方向转动的力矩，使直角尺向顺时针方向转动的力矩有有 ，试判断尺能否平衡？，试判断尺能否平衡？ABCF1F2F330cm40cm4 Nm5 Nm3 NmM2 、M3M1作业：作业：1.复习本节课文。复习本节课文。2.思考教材思考教材P76练习二第（练习二第（1）题。）题。3.把练习二第（把练习二第（2）、（）、（4）题做在作业本上。）题做在作业本上。下

9、页首页首页一、一、教学目的教学目的二、二、重、难点重、难点三、三、本节在教材中的地位和高考目标要求本节在教材中的地位和高考目标要求说课说课四、四、教材教法教材教法五、五、教学流程教学流程首页三、本节在教材中的地位和高考目标要求三、本节在教材中的地位和高考目标要求请单击请单击 1. 本章以前三章讲述的基本知识为基础（特别是物体的受本章以前三章讲述的基本知识为基础（特别是物体的受力分析和牛顿运动定律），学习物体运动的一种特殊状态力分析和牛顿运动定律），学习物体运动的一种特殊状态-平衡态。本节在前两节讲述共点力作用下物体平衡的基础上平衡态。本节在前两节讲述共点力作用下物体平衡的基础上 ，进一步研究物

10、体的转动平衡问题，引入了力矩的概念，得出有进一步研究物体的转动平衡问题，引入了力矩的概念，得出有固定转动轴物体的平衡条件。这些内容对于学生理解、巩固前固定转动轴物体的平衡条件。这些内容对于学生理解、巩固前面所学内容，提高分析问题和解决问题的能力以及理论联系实面所学内容，提高分析问题和解决问题的能力以及理论联系实际的能力很有好处。际的能力很有好处。 2.力矩平衡问题从力矩平衡问题从1994年起不作为考核内容，但新教材又年起不作为考核内容，但新教材又重新纳入必修内容之列，故这里仍作为必考内容处理。重新纳入必修内容之列，故这里仍作为必考内容处理。 下面通过一个表格来说明本节内容在高考中的目标要求：下

11、面通过一个表格来说明本节内容在高考中的目标要求：说课首页 高考 知识点 高考要求 出现高 考题年份 分值能力层次 具体要求 力矩力矩的 平衡 B 掌握力矩，有固定转动轴物体的平衡及应用力矩平衡条件解决实际问题2000，上海1999，上海1997，上海1992，全国1991，全国 5 5 4 4 8高考目标要求：高考目标要求：说课首页说课说课四、教材教法四、教材教法: 本节的教学重点是力矩的概念和力本节的教学重点是力矩的概念和力 矩的平衡，整个教学过程是通过学生熟悉的事例矩的平衡，整个教学过程是通过学生熟悉的事例 和实验来完成的。力矩概念的建立，采用了控制和实验来完成的。力矩概念的建立，采用了控

12、制 变量法进行定性的分析，分别研究力对物体的转变量法进行定性的分析，分别研究力对物体的转 动作用与力的大小和力臂的关系，然后综合力和动作用与力的大小和力臂的关系，然后综合力和 力臂两个因素，引入力矩的概念。力矩的平衡条力臂两个因素，引入力矩的概念。力矩的平衡条 件的得出，是在建立力矩概念的基础上，采用提件的得出，是在建立力矩概念的基础上，采用提 问的方式，唤起学生对杠杆的平衡条件的回忆，问的方式，唤起学生对杠杆的平衡条件的回忆， 使学生的认识从力使学生的认识从力力臂上升为力矩，再上升为力臂上升为力矩，再上升为 有固定转动轴的物体的平衡条件。在此基础上再有固定转动轴的物体的平衡条件。在此基础上再 通过实验探索得出一般物体的力矩平衡条件，这通过实验探索得出一般物体的力矩平衡条件，这 样符合认识规律。对力臂的认识和确定，虽然学样符合认识规律。对力臂