初中物理 力矩课件.ppt

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1、力矩,教学目标,新课引入,基本概念,例题精选,课后作业,转轴,杠杆,力臂,力矩,力矩平衡,1,t课件,1了解转动平衡的概念，理解力臂和力矩的概念2理解有固定转动轴物体平衡的条件3会用力矩平衡条件分析问题和解决问题，会使用力矩的计算公式,教学目标：,2,t课件,思考：你能谈一谈在力的作用下可以使物体发生哪些变化呢？,力可以使物体运动状态发生变化,力可以使物体发生形变,3,t课件,力可以使物体转动,用扳手拧螺丝,拉门把手开门,跷跷板,用杆秤称重,4,t课件,让我们先来学习几个新的物理概念,转轴：物体绕其转动的固定点,请找一找下列图片的固定转轴在哪里？,5,t课件,杠杆：在力的作用下可以围绕固定点转

2、动的坚硬物体叫做杠杆,判断下列那些是杠杆说明原因，并找出固定转轴,（）虽然有固定转轴，但是不是坚硬物体,（）转轴会移动，不固定,（）小石块与木棒相碰的点为转轴,（）此为固定转轴,6,t课件,力臂：转动轴到力的作用线的垂直距离,力F的力臂,力F的力臂为LF=Lsin,7,t课件,画一画下列各个力的力臂,并求出大小：,LF1=L,LF=Lsin ,F2无力臂。所以，当力与杠杆平行时力臂为零,L,F3,F3作用点在转轴上。,8,t课件,探讨：力的转动效果与哪些因素有关,情况一：力臂相同，力的大小不同,情况二：力相同，力臂长短不同,力越大，力对物体的转动作用越大,力到转动轴的距离越大，力对物体的转动作

3、用越大,9,t课件,由上述实验我们知道，力的转动效果与力和力臂有关。接下来让我们进一步定量的研究它们之间的联系：,10,t课件,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,11,t课件,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 = FL,3.单位：Nm 读作“牛米”。,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。,*注：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。,12,t课件,力

4、矩的计算： 先求出力的力臂，再由定义求力矩MFL如图中，力F的力臂为LF=Lsin 力矩MFL sin,把力沿平行于杆和垂直于杆的两个方向分解，平行于杆的分力对杆无转动效果，力矩为零；平行于杆的分力的力矩为该分力的大小与杆长的乘积。,13,t课件,F1,F2,L,思考：对轻质杠杆L,F1产生的力矩与F2产生的力矩作用效果相同么？,答：不同。F1使杠杆顺时针转动，F2使杠杆逆时针转动,a,b,M1=M顺=F1LsinbM2=M逆=F2Lsina,当M顺M逆时，杠杆顺时针转动当M顺M逆时，杠杆逆时针转动当M顺=M逆时，杠杆保持不动,14,t课件,力矩平衡条件：力矩的代数和为零或所有使物体向顺时针方

5、向转动的力矩之和等于所有使物体向逆时针方向转动的力矩之和。M=0或M顺M逆,15,t课件,明确转轴很重要：大多数情况下物体的转轴是容易明确的，但在有的情况下则需要自己来确定转轴的位置。如：一根长木棒置于水平地面上，它的两个端点为AB，现给B端加一个竖直向上的外力使杆刚好离开地面，求力F的大小。在这一问题中，过A点垂直于杆的水平直线是杆的转轴。象这样，在解决问题之前，首先要通过分析来确定转轴的问题很多，只有明确转轴，才能计算力矩，进而利用力矩平衡条件。,注意点,16,t课件,*注意：二力平衡共线，三力平衡共点,例：已知细杆在三个力的作用下保持静止状态确定细杆的转动轴，对细杆受力分析：,受力分析,

6、 添加辅助线,确定转轴,在本题中细杆上任意一点都可以作为其转动轴，可以选择端点以便于解题。,N1,N2,G,画出力臂,求解力矩,三力平衡交于一点,17,t课件,匀质杠杆的重心在它的中点,轻质杠杆的质量忽略不计,F,L,如图，长度为L质量为G的匀质细杆，受到大小为F方向垂直于细杆的拉力,18,t课件,力对物体的转动效果 力使物体转动的效果不仅跟力的大小有关，还跟力臂有关，即力对物体的转动效果决定于力矩。当臂等于零时，不论作用力多么大，对物体都不会产生转动作用。当作用力与转动轴平行时，不会对物体产生转动作用，计算力矩，关键是找力臂。需注意力臂是转动轴到力的作用线的距离，而不是转动轴到力的作用点的距

7、离。,19,t课件,下列关于力矩的叙述中正确的是（ ）A.使物体保持静止状态的原因B.是物体转动的原因C.是物体转动状态改变的原因D.杆状物体的平衡只能是在力矩作用下的力矩平衡,C,精选例题,20,t课件,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 ,F1BC ，F2AC ，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 。,4Nm,5Nm,3Nm,M2,M3,M1,21,t课件,Thanks For Watching,22,t课件,