《有固定转动轴物体的平衡》概要.ppt

练习3：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4：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5：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。 （5）力矩的方向 物体绕轴转动有两个不同的转向，顺时针转动或逆时针转动． 练习7：试判断F1、F2的力矩方向 练习8：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。 练习9：均匀杆长8 m，重320 N，求重力矩。 有固定转动轴物体的平衡 1.什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。 2.在共点力作用下，物体的平衡条件是什么？ F合 = 0 θ O A B G G F1 F2 OA为轻质杆，求绳AB上的拉力 若考虑OA的重力 G1 一、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。 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． 五、力矩(M)： 1.定义：力F和力臂L的乘积叫做力对转动轴的力矩。 2.定义式： M = F L 3.单位：N·m 读作“牛米” 注：N·m作为功的单位，叫做焦耳（J），N·m作为力矩的单位不能叫做焦耳（J） 4.物理意义：力矩是表示力对物体的转动作用的物理量。 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，对不同的转轴，同一个力 的力臂不同，力矩也不同。 练习6：判断前面练习1中各力矩的方向，计算顺时力矩之和及逆时针力矩之和。 一直角尺可绕过A点垂直纸面的轴转动，直角尺AB 边的长度为30cm , BC边的长度为40cm ，F1=F2=F3=10N , F1⊥BC ，F2⊥AC ，F3沿着BC的方向 (如图 )，则此三个 力对轴A的 力矩M1= ， M2= ， M3= ；其中使直角尺向逆时针方向转动的力 矩有 ，使直角尺向顺时针方向转动的力矩 有 ，试判断尺能否平衡？ A B C F1 F2 F3 ● ● 30cm 40cm 4 N·m 5 N·m 3 N·m M1 × M2 、M3 巩固练习 杠杆的平衡条件是什么？能否用力矩来表示？ 注意：力矩是表示力对物体的转动作用的物理量，物体转动方向通常认为有顺时针和逆时针两个，使物体顺时针转动的力矩通常表示为M顺，使物体逆时针转动的力矩通常表示为M逆。 杠杆平衡时： M顺= M逆（杠杆的平衡只是两个力矩的平衡） 拓展　三个力矩平衡时： M顺= M逆 一般的有固定转动轴物体的平衡条件 M逆 M1 M2 M顺 M3 2＊2 3＊4 2＊2 3＊4 3＊2 3＊4 4＊2 3＊2 2＊4 结论：使力矩盘沿顺时针方向转动的力矩之和等