有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡

1、第三節(jié) 有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡教學(xué)目標(biāo) :一、知識(shí)目標(biāo)1:知道什么是轉(zhuǎn)動(dòng)軸和有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡狀態(tài)。2:掌握力臂的概念,會(huì)計(jì)算力矩。3:理解有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件。二、能力目標(biāo) :通過有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件的得到過程,培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能 力。三、德育目標(biāo) :使學(xué)生了解物理學(xué)的研究方法教學(xué)重點(diǎn):1:什么是轉(zhuǎn)動(dòng)平衡;2:有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件。教學(xué)難點(diǎn) :力矩的概念及物體的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的確定。教學(xué)方法 :實(shí)驗(yàn)法、歸納法、講授法教學(xué)用具 :力矩盤、鉤碼、彈簧秤、投影儀、投影片教學(xué)步驟 :一、導(dǎo)入新課 :1:復(fù)習(xí):前邊我們共同學(xué)習(xí)了物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件及其應(yīng)用

2、,請(qǐng)同志們回 答以下問題:(1什么是共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài)?(2在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是什么?2:引入:本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)另外一種平衡轉(zhuǎn)動(dòng)平衡二、新課教學(xué)(一用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo):1:了解轉(zhuǎn)動(dòng)平衡的概念2:理解力臂和力矩的概念3:理解有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件(二學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程:1:轉(zhuǎn)動(dòng)平衡(1舉例:生活中,我們常見到有許多物體在力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng);例如:門、砂輪、電 唱機(jī)的唱盤,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子等;(2引導(dǎo)學(xué)生分析上述轉(zhuǎn)動(dòng)物體的共同特點(diǎn),即上述物體轉(zhuǎn)動(dòng)之后,物體上的各點(diǎn)都 沿圓周運(yùn)動(dòng),但所有各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的中心在同一直線上,這條直線就叫轉(zhuǎn)動(dòng)軸。(3介紹什么是轉(zhuǎn)動(dòng)平衡。一個(gè)有固定轉(zhuǎn)

3、動(dòng)軸的物體, 在力的作用下, 如果保持靜止, 我們就說這個(gè)物體處于轉(zhuǎn)動(dòng) 平衡狀態(tài)。(4課堂討論:舉幾個(gè)物體處于轉(zhuǎn)動(dòng)平衡狀態(tài)的實(shí)例。2:力矩:(1引言:通過上面例子的分析,我們知道,力可以使物體轉(zhuǎn)動(dòng),那么力對(duì)物體的轉(zhuǎn) 動(dòng)作用跟什么有關(guān)系呢?(2舉例:a :推門時(shí),如果在離轉(zhuǎn)軸不遠(yuǎn)的地方推,用比較大的力才能把門推開;在離轉(zhuǎn)動(dòng)軸較 遠(yuǎn)的地方推門,用比較小的力就能把門推開。b :用手直接擰螺帽,不能把它擰緊;用扳手來擰,就容易擰緊了。(3總結(jié)得到:力越大,力和轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間的距離越大,力的轉(zhuǎn)動(dòng)作用就越大。(4力臂:a :力和轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間的距離,即從轉(zhuǎn)動(dòng)軸到力的作用線的距離,叫做力臂。b :力臂的找法:一軸:

4、即先找到轉(zhuǎn)動(dòng)軸;二線:找到力的作用線;三垂直:即從轉(zhuǎn)軸向力的作用線做垂線,則轉(zhuǎn)軸和垂足之間的舉例就是該力的力臂。 c :鞏固訓(xùn)練:畫出右圖中各個(gè)力的力臂: (5力矩:a :定義:力 F 與其力臂 L 的乘積叫做力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的力矩。用字母 M 表示。b :共識(shí):M =FL 。c :單位:牛·米(N ·m (6課堂討論:如何用力矩把初中學(xué)習(xí)過的杠桿平衡條件表示出來?3:力矩的平衡:(1 引言:剛才我們用力矩表示出了杠桿的平衡條件, 這是力矩平衡的最簡單的情形, 那么力矩的一般平衡條件是什么呢?(2實(shí)驗(yàn):把力矩盤放好,使其內(nèi)繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),按圖示方法使盤在 F 1、 F 2、 F 3

5、的作用下處于靜 止?fàn)顟B(tài)(即平衡狀態(tài) ,量出這三個(gè)力的力臂 L 1、 L 2和 L 3,分別計(jì)算使圓盤向順時(shí)針方向轉(zhuǎn) 動(dòng)的力矩 M 1=F 1L 1, M 2=F 2L 2,及使圓盤向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩 M 3=F 3L 3,總結(jié)有什么 規(guī)律。改變力的作用位置和大小重新做兩次。 (3總結(jié)得到力矩的平衡條件a :實(shí)驗(yàn)總結(jié):當(dāng)所有使物體向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩之和等于所有使物體向逆時(shí)針方 向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩之和時(shí),物體處于轉(zhuǎn)動(dòng)平衡狀態(tài)。b :通常規(guī)定使物體沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩為正,使物體向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩為 負(fù);c :力矩的平衡條件:有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件是力矩的代數(shù)和等于零。即 M 1+M 2

6、+M 3+=0?；蛘?M 合 =0(4說明什么是力矩的平衡:作用在物體上幾個(gè)力的合力矩為零時(shí)的情形叫力矩的平 衡。4:鞏固訓(xùn)練如圖所示,一根質(zhì)量為 M 的均勻鐵棒,它可以繞 O 點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),現(xiàn)用力 F 沿水平方 向?qū)?OA 棒緩慢地拉到圖示虛線位置的過程中,以下說法正確的是 。 A :重力不變,重力力臂不變,重力力矩變小;B :重力不變,重力力臂變長,重力力矩變大;C :F 不變, F 的力臂變長, F 的力矩變大;D :F 變大, F 的力臂變短, F 的力矩變大。三、小結(jié)本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了:1:轉(zhuǎn)動(dòng)平衡:一個(gè)有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體, 在力的作用下如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng), 我們稱這個(gè)物體處于轉(zhuǎn)動(dòng)平衡狀態(tài)。2:力臂及其找法3:力矩及力矩的平衡。四、作業(yè) :課本練習(xí)二五、板書設(shè)計(jì) := (0 的力矩為負(fù) 為例子。順時(shí)針方向 常以逆時(shí)針方向的力矩 平衡條件 轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài) 作用