拓展力矩的平衡要点.ppt

一、固体的匀速转动 练习1：均匀正方形，边长为a，可绕过C点的水平轴转动，重力的力臂多大？在A点施力，如何使力臂最大？如何使力臂最小？力臂能否大于作用点到轴的距离？ 练习2：均匀杆重为G，用水平力F拉住， （1）画出F和G的力臂， （2）写出其表达式， （3）当?增大时，它们的力臂各如何变化？ 练习3：已知：AB＝BO＝OC＝CD＝2 m，F1＝3 N，F2＝1 N，F3＝2.5 N，F4＝4 N，F5＝3 N，F6＝5 N，F1与杆成60?角，F2与杆成30?角，F5与杆成45?角，F6与杆成45?角，求各力的力矩大小。 练习6：半径为R＝10 cm的圆柱体放在倾角为30?的斜面上，重为G＝100 N，水平拉力F＝50 N，拉住圆柱体的最高点，求：重力和拉力的力矩，并说出它们的方向。 注意事项 1)安装时，轴水平，确保力矩盘位于竖直平面内； 2)力矩盘的重心应位于转轴中心：轻拨力矩盘，看是否能随遇平衡； 对待偏重心力矩盘：A.记录下重心所在的直线(GO连线)，以后要保证平衡在该位置(完善实验步骤) B.补偿法：用橡皮泥等调整，使达到随遇平衡。 3)弹簧秤轴线与所拉细线应在同一直线上 4)挂钩码的绳不宜过长，也不宜过短。 太长会使钩码与桌面接触；太短会与力矩盘接触 5)各力的力臂应尽可能大些 6)横杆用于固定弹簧秤其高低是否水平不会影响测量结果 7)加测力计的好处：①便于力矩盘自动调节达到新平衡 ②力的大小，方向可任意改变 ③力的大小不受整数限制 * * 拓展：有固定转动轴物体的平衡 拓展：A 力矩 书山有路勤为径 学海无崖苦作舟 向明中学 严城 问题1：力的作用下可以使物体发生 哪些变化？ 力可以使物体运动状态发生变化 力可以使物体发生形变 匀 速 转 动 转 动 轴 固 体 的 匀 速 转 动 固体的转动 物体转动时，如果物体上各点都绕同一转动轴做匀速圆周运动，这种转动就叫匀速转动。 转动物体上的各点，在转动过程中所画的运动轨迹都是围绕一条直线的同心圆，这条固定的直线叫做转动轴。 转动轴　 匀速转动　 问题2.什么是物体的平衡状态？ 物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做 匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。 问题3.在共点力作用下，物体的平衡条件是什么？ F合 = 0 二、转动平衡 １、力可以使物体转动： （１）门转动时，门上各点绕门轴做圆周运动。 （２）电风扇转动时，叶片上各点都沿圆周运动，圆周的中心在同一直线上。 ２、转动轴： 物体转动时，各点做圆周运动的圆心的连线。 ３、转动平衡： 一个有固定转动轴的物体，在力的作用下，如果保持静止（或匀速转动），我们称这个物体处于转动平衡状态。 ４、物体的平衡状态： 包括保持静止、匀速直线运动、匀速转动这三种状态。 O O F F O F 教师问：把教室的门打开总共分几步？ 学生答：三步 1.把手搭在门把手上----力的作用点 2.用力----力的大小 3.拉门把手----力的方向 力的三要素 力对物体的转动作用跟什么因素有关？ 举例1 力越大，力对物体的转动作用越大 演示２ 力和转动轴的距离越大， 力对物体的转动作用越大 演示３ 力对物体的转动作用与转动轴到力的作用点的距离没有必然关系 即力臂 力臂：从转动轴到力的作用线的垂直距离。 ※力臂的找法 一轴：即先找到转动轴； 二线：找到力的作用线； 三垂直：从转轴向力的作用线作垂线 　　　　 示例：如图表示有两个力F1和F2作用在杠杆上，杠杆的转动轴过O点垂直于纸面，求F1和F2对转动轴的力臂？ F1 O A B F2 L1 L2 说明 转动轴到力的作用点的距离 不是力臂。 决定物体转动效果的两个因素：1.力的大小； 2.力臂。 力和力臂的乘积越大，力对物体的转动作用就越大 力 矩 为反映力对物体的转动作用大小而 引入力矩的概念． 力矩 三、力矩 1、定义：力与力臂的乘积 　 力臂：力的作用线到转动轴的距离 2、符号：M 3、定义式：M＝F·L 4、单位：N·m 5、物理意义：表示力的转动效果 F1 F2 F3 F4 A B O 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。 力矩总是对某一转轴而言的，对