16-2 力矩和杠桿原理ppt課件

1、16-2 16-2 力矩與槓桿原理力矩與槓桿原理1.日常生活中物體的轉(zhuǎn)動(dòng)。2.什麼是影響物體轉(zhuǎn)動(dòng)的因素。3.什麼是力臂？4.什麼是力矩？5.槓桿是什麼？6.如何利用槓桿平衡原理？物體的轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)n(1)施力於一物體時(shí)，物體除了可能會(huì)沿力的方向運(yùn)動(dòng)外，也可能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。n(2)轉(zhuǎn)軸：如圖，當(dāng)門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，除了門(mén)軸外，門(mén)上各點(diǎn)的位置皆有改變。而門(mén)軸上O與O連線上的各點(diǎn)，其位置並沒(méi)有改變，這個(gè)連線稱為轉(zhuǎn)軸。影響轉(zhuǎn)動(dòng)效果的因素影響轉(zhuǎn)動(dòng)效果的因素 n(1)施力的大?。簄施力愈大，n則門(mén)愈容易轉(zhuǎn)動(dòng)。n(2)施力的方向：n施力與門(mén)面的夾角愈小，n門(mén)愈不易轉(zhuǎn)動(dòng)。n而施力方向與門(mén)面呈垂直時(shí)，n門(mén)的轉(zhuǎn)動(dòng)效果愈好。n

2、(3)著力點(diǎn)：n施力垂直於門(mén)面時(shí)，n施力距離轉(zhuǎn)軸較遠(yuǎn)時(shí)，n轉(zhuǎn)動(dòng)效果愈好。力臂力臂 n(1)力的作用線：n沿力的箭號(hào)的線段兩端延長(zhǎng)的直線，稱為力的作用線。n(2)力臂：n由轉(zhuǎn)軸到作用力線的垂直距離。作用力線力臂力矩力矩 n能使物體繞轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效果的物理量。 n(1)由關(guān)門(mén)及槓桿轉(zhuǎn)動(dòng)的例子可知，n轉(zhuǎn)動(dòng)效果與力的大小及力臂有關(guān)。n(2)操作型定義：n力臂與力的大小的乘積，稱為力矩。力矩的計(jì)算公式力矩的計(jì)算公式n 力矩力臂作用力n 例如：例如：n如右圖，100kgw的作用力作用於扳手上，則對(duì)轉(zhuǎn)軸力矩大小為：n0.2m100kgw=n20(kgwM)n逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。力矩力矩=0=0的情況的情況n(1)(

3、1)若力臂為零，若力臂為零，n表示力的作用線通過(guò)轉(zhuǎn)軸，表示力的作用線通過(guò)轉(zhuǎn)軸，n無(wú)論施力大小如何，無(wú)論施力大小如何，n皆無(wú)法使物體轉(zhuǎn)動(dòng)。皆無(wú)法使物體轉(zhuǎn)動(dòng)。n(2)(2)若作用力若作用力=0=0，也將使力矩，也將使力矩=0=0。力矩的重力單位力矩的重力單位 力臂(d) 力的大小(F) 力矩(L) MKS制 公尺(m) 公斤重(kgw) 公斤重公尺(kgwm) CGS制 公分(cm) 公克重(gw) 公克重公分(gwcm) 力矩的方向力矩的方向 n(1)正力矩：n逆時(shí)鐘方向的力矩。n(2)負(fù)力矩：n順時(shí)鐘方向的力矩。 槓桿槓桿 n1.定義：可繞固定軸線或固定點(diǎn)自由旋轉(zhuǎn)的硬棒。 n2.構(gòu)造：(a)支

4、點(diǎn)：槓桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的固定點(diǎn)。n (b)力臂：施力臂和抗力臂兩種。分析分析n如圖，利用槓桿撬起一塊大石頭。 n(a)省力：人在左端施一較小的力，利用此槓桿在右端舉起重量較重之石頭。n(b)改變力的作用方向：支撐的圓木，可作為轉(zhuǎn)軸，當(dāng)右端下壓時(shí)，藉轉(zhuǎn)動(dòng)而在右端產(chǎn)生將石頭上舉的力量。討論討論n(a)由分析可知，槓桿成平衡的條件是n作用在槓桿上順時(shí)鐘方向的力矩等於逆時(shí)鐘方向的力矩。n(b)若作用在槓桿上的順時(shí)鐘方向的力矩n大於逆時(shí)鐘方向的力矩，n槓桿將向順時(shí)鐘方向轉(zhuǎn)動(dòng)。n(c)若作用在槓桿上的順時(shí)鐘方向的力矩n小於逆時(shí)鐘方向的力矩，n槓桿將向逆時(shí)鐘方向轉(zhuǎn)動(dòng)。槓桿原理槓桿原理 n當(dāng)槓桿保持靜止平衡狀態(tài)時(shí)，n其所受順時(shí)鐘方向的力矩n與逆時(shí)鐘方向的力矩大小相等。n此關(guān)係稱為槓桿原理。公式與應(yīng)用公式與應(yīng)用n公式：nd施Fd抗Wn應(yīng)用：n(a)中國(guó)桿秤：n(b)蹺蹺板：門(mén)的轉(zhuǎn)動(dòng)門(mén)的轉(zhuǎn)動(dòng)槓桿的應(yīng)用槓桿的應(yīng)用中國(guó)桿秤中國(guó)桿秤n中國(guó)桿秤的平衡，n可以說(shuō)以圖中B點(diǎn)為支點(diǎn)。n香蕉的重量到B點(diǎn)的桿長(zhǎng)是為順時(shí)