物理转动与平衡.ppt
,$,2-6 转动与平衡,3 组,转动,平动转动,力、力臂、力矩转动平衡,转动惯性,有固定转动轴的物体的平衡,稳度,平衡的种类,学习目录,2023/5/25,第一部分 转动,2023/5/25,情景引入,骑过自行车的同学有这种体会，只有自行车在车轮转动到一定速度时，自行车才会保持稳定不倒，表演转碟等杂技项目是，演员在顶起盘子前总是要使盘子先转起来，而且在表演过程中还要微微摇动棍子，不断维持盘子的旋转盘子才不会掉下来，这些是什么原因呢？,2023/5/25,看图思考,杂技演员转碟,骑自行车,2023/5/25,我们在研究直线运动和曲线运动时，都没有考虑物体的形状和大小，也就是把物体看成了质点，但有一类运动，例如门的开、关，风扇的运转，是否还能把物体当成质点呢？,问题导入,2023/5/25,观察完上面的图片思考完问题后，请同学们读课本第43页回答下面问题,请在3分钟之内完成并画下，1分钟小组讨论平动的定义、特征？转动的定义？请各举一个平动、转动、平动和转动同时进行的例子,定义：物体在运动过程中，物体上任意两点运动前后的连线保持平行，这种运动称为平动。特征：在任何时刻物体中所有各点的运动速度位移都相同也就是说所有各点的运动状态都相同，因此瓶冻雾体可以看作质点。,指运动物体上，除转动轴上各点外，其他各点都绕同一转动轴线作大小不同的圆周运动，这种运动叫做“转动”,平动：起重机提重物、注射器活塞运动转动：门窗绕门轴运动、旋转木马、电扇扇叶转动 平动和转动同时进行：螺钉拧入木头、钻头钻孔、车轮在路面上滚动,2023/5/25,如果同学们还不太了解平动、不妨看一下这张图。在运动的过程中，用蓝色笔画出的线总是与其原来的方向保持平行,2023/5/25,现在同学们一起回答这个问题摩天轮是转动还是平动？为什么,答案：转动因为各个箱都在绕摩天轮中心（转动轴转动）,2023/5/25,第二部分 转动惯性,2023/5/25,问题导入,同学们都玩过陀螺吗？陀螺是儿童喜爱的玩具，现在我们就一起来观察陀螺，看看你发现了什么？,2023/5/25,观察完上面的图片思考完问题后，请同学们读课本第44页回答下面问题,请在1分钟之内完成并画下，1分钟小组讨论转动惯性的定义 转动惯性的应用,2023/5/25,二、转动惯性,1.定义：物体在绕着自己的对称轴转动时具有保持转速和转动轴的方向不变的性质叫做转动惯性注：像平动物体不受外界干扰时永远做匀速直线运动一样，一个转动的物体，没有受外界干扰时，他将永远转动下去。2.应用：火箭飞行器、罗盘、轮船的飞轮、玩具、杂技表演等等,2023/5/25,第三部分 有固定转动轴的物体的平衡,2023/5/25,概念引入,门，电风扇，机器的飞轮，砂轮，跷跷板等物体都能围绕着一个固定，转动轴发生转动，一个有固定传动轴的物体，在力的作用下，如果保持静止或处于匀速直线运动状态时，我们就说这个物体处于转动平衡状态，为了研究这类物体的转动平衡状态，我们先学习一个叫力矩的物理量。,2023/5/25,情景导入,我们都有这种感受，用同样大小的一个力气推门，如果推的位置不一样，门所产生的转动效果是不一样的，或者说，在离转动轴不远的地方推，要用比较大的力才能把门推开，而在离转动轴较远的地方推门，用很小的力就能把门推开，拧螺丝帽十，用手直接去拧，很难把它拧紧，用扳手来拧，很容易拧紧了，并且用长手柄的扳子就比用短手柄的扳子要省力得多，这些表明影响物体的转动状态的，不仅仅是力的大小，力到转动轴的距离也是重要因素，力越大，力和转动轴之间的距离越大，力的转动作用就越大。,2023/5/25,思考完问题后，请同学们读课本第44页回答下面问题,请在1分钟之内完成并画下，1分钟小组讨论力臂的概念改变物体转动状态的两个要素力矩的概念力、力臂、力矩分别用的字母表示力、力臂、力矩之间的关系（用公式表示）力臂的单位、力矩的单位和符号力矩和物体转动的关系,2023/5/25,1.力、力臂、力矩,1.力臂的概念转动轴到力的作用线的距离叫做力臂。2.改变物体转动状态的两个要素力和力臂3.力矩的概念力和力臂的乘积叫做力矩。4.力、力臂、力矩分别用的字母表示力：F 力臂：L 力矩：M5.力、力臂、力矩之间的关系（用公式表示）M=FL6.力臂的单位、力矩的单位和符号力臂单位：米 力矩单位：牛顿米 简称：牛米 符号：Nm7.力矩和物体转动的关系力矩是使物体产生加速转动的原因，是改变物体转动状态的原因。力矩越大。力对物体的转动作用就越大；力矩为零，无论力有多大，力对物体都不会有转动作用。力矩可以使物体向不同方向转动。,2023/5/25,2.转动平衡,一个有固定传动轴的物体在力的作用下如果处于静止或匀速转动状态我们称这个物体处于转动平衡的状态，如果教室里的门，窗，儿童游乐场里静止的跷跷板，以及匀速转动的飞轮，匀速转动的电风扇，以及匀速转动的风车等都处于转动平衡状态。,2023/5/25,问题导入,平动物体的平衡条件是物体所受合力为零，能使教室里的门窗，儿童游乐场里的跷跷板等这类有固定轴转动的物体平衡的条件又是什么呢？,2023/5/25,探究有固定转动轴的物体平衡条件,公式：,请小组讨论实验,2023/5/25,第四部分 平衡的种类,2023/5/25,看图思考,不倒翁,杂技演员走钢丝,不倒翁和走钢丝的杂技演员都可以在重力和支持力的作用下处于平衡状态，但是他们的平衡是有区别的。,2023/5/25,稳定平衡、不稳平衡、随遇平衡,2023/5/25,第五部分 稳度,2023/5/25,情景引入,生活中我们摆放家具、物品，工厂里安放机器设备，房屋建筑的施工等都需要考虑稳定的程度。,2023/5/25,稳度的概念重心、支持面积与稳度的关系,思考完情景后，请同学们读课本第47页，看书中的实验，回答下面问题,2023/5/25,1.稳度,1.概念：物体的稳定程度叫做稳度。2.重心、支持面积与稳度的关系：物体的重心越低，支持面积越大，物体越稳定。,谢 谢,2023/5/25,
