1、第三節 有固定轉動軸的物體的平衡教學目標 :一、知識目標1:知道什么是轉動軸和有固定轉動軸的物體的平衡狀態。2:掌握力臂的概念,會計算力矩。3:理解有固定轉動軸的物體的平衡條件。二、能力目標 :通過有固定轉動軸的物體的平衡條件的得到過程,培養學生的概括能力和分析推理能 力。三、德育目標 :使學生了解物理學的研究方法教學重點:1:什么是轉動平衡;2:有固定轉動軸的物體的平衡條件。教學難點 :力矩的概念及物體的轉動方向的確定。教學方法 :實驗法、歸納法、講授法教學用具 :力矩盤、鉤碼、彈簧秤、投影儀、投影片教學步驟 :一、導入新課 :1:復習:前邊我們共同學習了物體在共點力作用下的平衡條件及其應用

2、,請同志們回 答以下問題:(1什么是共點力作用下物體的平衡狀態?(2在共點力作用下物體的平衡條件是什么?2:引入:本節課我們來學習另外一種平衡轉動平衡二、新課教學(一用投影片出示本節課的學習目標:1:了解轉動平衡的概念2:理解力臂和力矩的概念3:理解有固定轉動軸的物體的平衡條件(二學習目標完成過程:1:轉動平衡(1舉例:生活中,我們常見到有許多物體在力的作用下轉動;例如:門、砂輪、電 唱機的唱盤,電動機的轉子等;(2引導學生分析上述轉動物體的共同特點,即上述物體轉動之后,物體上的各點都 沿圓周運動,但所有各點做圓周運動的中心在同一直線上,這條直線就叫轉動軸。(3介紹什么是轉動平衡。一個有固定轉

3、動軸的物體, 在力的作用下, 如果保持靜止, 我們就說這個物體處于轉動 平衡狀態。(4課堂討論:舉幾個物體處于轉動平衡狀態的實例。2:力矩:(1引言:通過上面例子的分析,我們知道,力可以使物體轉動,那么力對物體的轉 動作用跟什么有關系呢?(2舉例:a :推門時,如果在離轉軸不遠的地方推,用比較大的力才能把門推開;在離轉動軸較 遠的地方推門,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總結得到:力越大,力和轉動軸之間的距離越大,力的轉動作用就越大。(4力臂:a :力和轉動軸之間的距離,即從轉動軸到力的作用線的距離,叫做力臂。b :力臂的找法:一軸:

4、即先找到轉動軸;二線:找到力的作用線;三垂直:即從轉軸向力的作用線做垂線,則轉軸和垂足之間的舉例就是該力的力臂。 c :鞏固訓練:畫出右圖中各個力的力臂: (5力矩:a :定義:力 F 與其力臂 L 的乘積叫做力對轉動軸的力矩。用字母 M 表示。b :共識:M =FL 。c :單位:牛·米(N ·m (6課堂討論:如何用力矩把初中學習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實驗:把力矩盤放好,使其內繞固定軸轉動,按圖示方法使盤在 F 1、 F 2、 F 3

5、的作用下處于靜 止狀態(即平衡狀態 ,量出這三個力的力臂 L 1、 L 2和 L 3,分別計算使圓盤向順時針方向轉 動的力矩 M 1=F 1L 1, M 2=F 2L 2,及使圓盤向逆時針方向轉動的力矩 M 3=F 3L 3,總結有什么 規律。改變力的作用位置和大小重新做兩次。 (3總結得到力矩的平衡條件a :實驗總結:當所有使物體向順時針方向轉動的力矩之和等于所有使物體向逆時針方 向轉動的力矩之和時,物體處于轉動平衡狀態。b :通常規定使物體沿逆時針方向轉動的力矩為正,使物體向順時針方向轉動的力矩為 負;c :力矩的平衡條件:有固定轉動軸物體的平衡條件是力矩的代數和等于零。即 M 1+M 2

6、+M 3+=0。或者:M 合 =0(4說明什么是力矩的平衡:作用在物體上幾個力的合力矩為零時的情形叫力矩的平 衡。4:鞏固訓練如圖所示,一根質量為 M 的均勻鐵棒,它可以繞 O 點自由轉動,現用力 F 沿水平方 向將 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、小結本節課我們主要學習了:1:轉動平衡:一個有固定轉動軸的物體, 在力的作用下如果保持靜止狀態或勻速轉動, 我們稱這個物體處于轉動平衡狀態。2:力臂及其找法3:力矩及力矩的平衡。四、作業 :課本練習二五、板書設計 := (0 的力矩為負 為例子。順時針方向 常以逆時針方向的力矩 平衡條件 轉動狀態 作用