《物理（上册）》452-1（任婷）教案 实验 实验四：验证有固定转动轴物体的力矩平衡条件

课题试验四：验证有固定转动轴物体的力矩平衡条件课时1课时（45min）总34课时实验目标知识技能目标：（1）通过实验研究，进一步明确力矩的概念。（2）验证有固定转动轴物体在外力作用下平衡的条件。思政育人目标：理解实践是检验真理的唯一标准的哲学论断。实验重难点实验重点：明确力矩的概念教学难点：验证有固定转动轴物体在外力作用下平衡的条件实验方法任务驱动法实验器材力矩盘、刻度尺、弹簧测力计、等质量的钩码（若干）、带有铁夹的铁架台、带有套环的横杆、图钉（4枚）、两端有套环的细线（4条）等。教学设计→→→→实验小结（3min）→作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过文旌课堂APP或其他学习软件，完成课前任务请大家预习有关固定转动轴物体在外力作用下平衡的条件的知识。【学生】完成课前任务通过课前任务，使学生了解所学课程的重要性，增加学生的学习兴趣考勤（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到，清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况实验准备（10min）【教师】讲解实验的预备知识知识点实验须知❖【教师】讲解实验须知（1）实验中，力矩盘的固定转动轴应水平地固定在铁架台上，如实验图4-1（a）所示。否则，力矩盘后仰，连接钩码的悬线会与力矩盘的下边缘发生摩擦，增大实验误差。（2）检查力矩盘的重心。安装力矩盘后，在盘的最低端做一个标志，如实验图4-1（b）所示。轻轻转动盘面，如果标志始终停留在最低端，说明力矩盘的重心在这个标志和中心的连线上。（3）可以在力矩盘上画上若干同心圆，供确定力臂时参考。但只有受力方向与悬点所在的圆周相切时，圆半径才等于力臂大小。一般情况下，只能通过测量从转轴到力的作用线的垂直距离来确定力臂。（a）

（b）（c）实验图4-1力矩平衡实验【学生】聆听、思考、理解、记录通过教师的讲解和演示，使学生进一步明确力矩的概念，熟悉实验用具的使用实验步骤（28min）【教师】组织学生以小组为单位进行以下实验：（1）将力矩盘和一横杆安装在支架上，使盘可绕水平轴自由转动，调节盘面使其在竖直平面内。（2）取4枚图钉将4条细线固定在盘面上，固定的间距不可太小。在3条细线的末端挂上不同质量的钩码，将弹簧测力计的钩子与剩余一枚图钉上的细线相连，弹簧测力计的另一端挂在水平横杆的套环上，使它对盘的拉力斜向上方，如实验图4-1（c）所示。（3）当力矩盘在4个力的作用下处于平衡状态时，测出各力的大小及力臂，将力和力臂的数据记录在实验表4-1中。（4）改变图钉的位置和各力的大小，重复实验一次。【学生】分组实验、计算出各个力的力矩及合力矩，并将结果记录在实验表4-1中实验表4-1力矩平衡实验数据位置力F/N力臂L/m力矩M

/（N·m）合力矩/（N·m）1234通过实验得出，有固定转动轴物体的平衡条件是。【教师】巡堂指导，及时解决学生的问题，试验结束后公布正确答案【学生】对比自己的计算结果、查找实验中的易错点通过分组实验，记录数据，小组的对比和竞赛，使学生巩固所学知识，并以学生为主体，针对学生接受能力的差异性，让优秀学生带动其他学生掌握知识实验小结（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课进行了验证有固定转动轴物体的力矩平衡条件的实验，重点是实验中的细节操作；希望大家在课下多看笔记，巩固实验上所学知识，记清实验时的易错点。【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固学生对验证有固定转动轴物体的力矩平衡条件相关知识的印象作业布置（2min）【教师】布置课后作业重温实验中的易错点和实验步骤【学生】完成