力矩教案
利用力矩平衡条件分析不平衡物体的教案
利用力矩平衡条件分析不平衡物体的教案1.教学目标通过本节课的学习，学生们该能够掌握以下知识和能力：1）了解力矩的概念和意义；2）了解力矩平衡条件的表达式和含义；3）掌握利用力矩平衡条件分析不平衡物体的方法；4）能够应用所学知识决力矩平衡问题。
2.教学重点力矩平衡条件的表达式和含义，利用力矩平衡条件分析不平衡物体的方法。
3.教学难点利用力矩平衡条件分析不平衡物体的方法。
4.教学内容1）力矩的概念和意义力矩是描述力对物体产生的转动效应的物理量，是力产生旋转的量。
当一个力作用在物体上时，如果这个物体能绕一个轴线转动，那么这个力就会产生一个旋转的效果。
这种旋转效应就被称为力矩，通常用字母“M”来表示，单位是牛·米（N·m）。
2）力矩平衡条件的表达式和含义力矩平衡条件是指，当一个物体处于平衡状态时，所有作用在这个物体上的力矩的代数和为零，即∑iMi=0（其中“∑i”表示对所有力矩求和）。
这意味着，如果一个物体受到多个力的作用并处于平衡状态，那么这些力所产生的旋转效应必须相互抵消，否则这个物体将会旋转。
3）利用力矩平衡条件分析不平衡物体的方法当一个物体处于平衡状态时，可以通过利用力矩平衡条件来分析其是否受到了外力的作用，以及外力的大小和方向。
下面是一些分析不平衡物体的方法：①选择一个合适的参考点在力矩平衡条件中，需要选择一个参考点来计算力矩，这通常是物体最容易转动的地方。
在选择参考点时，需要考虑到物体的对称性和几何形状等因素。
②列出物体的受力情况在分析不平衡物体时，需要先列出物体所受的所有力和力的方向，可以根据图像或实验数据来确定。
这些力可以是重力、张力、摩擦力等。
③计算每个力的力臂力臂是一个力作用点到参考点的垂直距离，可以通过几何图形或实验数据计算得到。
对于一些复杂的力的作用形式，可以采用三角函数等数学方法计算力臂。
④计算每个力的力矩力矩是一个力产生的转动效应，可以通过计算力与力臂的乘积来计算。
教案：第一讲(力矩和力矩平衡)doc
2014级高一物理竞赛培训第一讲力矩和力矩平衡 （两课时）高一物理组 郭金朋一：力矩的概念力矩是改变转动物体的运动状态变化的物理量，门、窗等转动物体从静止状态变为转动状态或从转动状态变为静止状态时，必须受到力的作用。
但是，我们若将力作用在门、窗的转轴上，则无论施加多大的力都不会改变其转动状态，可见物体的转动运动状态的变化不仅与力的大小有关，还与受力的方向、力的作用点有关。
力的作用点离转轴越远，力的方向与转轴所在平面越趋于垂直，力使转动物体运动状态变化得就越明显。
在物理学中力对转动物体运动状态变化的影响，用力矩这个物理量来表示，因此，力矩被定义为力与力臂的乘积。
力矩概括了影响转动物体运动状态变化的所有规律，力矩是改变转动物体运动状态的物理量。
力矩是表示力对物体产生转动作用的物理量，是物体转动转动状态改变的原因。
它等于力和力臂的乘积。
表达式为：M=FL ，其中力臂L 是转动轴到F 的力线的（垂直）距离。
单位：Nm 效果：可以改变转动物体运动状态。
转轴： 物体转动时，物体上的各点都沿圆周运动，圆周的中心在同一条直线上，这条直线就叫转轴。
特点：1，体中始终保持不动的直线就是转轴。
2，体上轴以外的质元绕轴转动，转动平面与轴垂直且为圆周，圆心在轴上。
3，转轴相平行的线上各质元的运动情况完全一样。
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。
作用于同一物体的同一力，由于所取转轴的位置不同，该力对轴的力矩大小可能发生相应的变化，对物体产生转动作用的方向（简称“转向”）也可能不同。
例如如右图中的力F ，若以1o 为轴（即对1o 取矩）其力矩为M 1=FL 1，使物体逆时针转，若以2o 为轴（即对2o 取矩）其力矩为M 2=FL 2，使物体顺时针转，由图可知L 1< L 2，故M 1< M 2，且二者反向。
力矩平衡力矩有固定转动轴物体的平衡（学案）
力矩平衡力矩有固定转动轴物体的平衡(学案)教案(09)——力矩有固定转动轴物体的平衡考点解读教学目标1．知道力矩的定义，会求力矩．2．会求有固定转轴物体的平衡问题．教师归纳1．力矩(1)力臂：从转动轴到力的作用线(不是作用点)的垂直距离．(2)力矩：力F和力臂L的乘积叫作力对转动轴的力矩M，即M＝FL，力矩的单位是Nm. 2．物体的平衡态(1)物体保持静止或匀速直线运动状态．(2)物体绕固定转动轴匀速转动．3．有固定转动轴的物体的平衡条件：物体所受外力的力矩的代数和为零，即∑M＝0(或顺时针力矩之和等于逆时针力矩之和，即M顺＝M逆)．分类剖析(一) 如图所示，直杆OA可绕过O点的水平轴自由转动，图中虚线与杆平行，杆的另一端A点受到四个力F1、F2、F3、F4的作用，力的作用线与OA杆在同一竖直平面内，它们对转轴O的力矩分别为M1、M2、M3、M4，则它们间的大小关系是( )A．M1＝M2＞M3＝M4 B．M2＞M1＝M3＞M4 C．M4＞M2＞M3＞M1 D．M2＞M1＞M3＞M4【解析】将各力分解成沿杆方向和垂直于杆方向的两个力，只比较后者的力矩即可，选B.(二)如图(1)所示，均匀杆AC长2 m，重10 N，在竖直平面内，A端有水平固定转动轴，C端挂一重70 N的重物，水平细绳BD系在杆上B点，且AB＝3AC/4.要使绳BD的拉力是100N，则∠ABD ＝________；要使BD绳的拉力最小，且B点位置不变，改变BD的长度，则需BD与AC呈________状态．(1)(2)【解析】取AC杆为研究对象，以A为转轴，对AC杆产生转动作用的力是AC杆的重力G0、BD绳的拉力T、竖直向下的细绳的拉力F，F在数值上等于重力G；再由力矩的平衡条件∑M＝0求解．对AC受力分析如图(2)所示，由力矩的平衡条件1G0cosα＋FACcosα＝2T ABsinα1102cosα＋702cosα＝231002sinα4∴tanα＝1，α＝∠ABD＝45°因为重力的力矩、竖直向下的细绳拉力的力矩为一定值，若要使BD拉力最小，只有当拉力力臂最长时，即BD与AC呈垂直状态T最小.图中为南方少数民族常用的舂米工具．O为固定转动轴，重锤为A.脚踩在左端B处，可以使重锤升高，放开脚重锤落下打击稻谷．若脚用力方向始终竖直向下且转动保持平衡状态，则在重锤升起过程中，脚踩B端向下的力F和力矩M 将( )A．F增大，M增大B．F先增大后减小，M不变C．F不变，M先增大后减小D．F不变，M先减小后增大【解析】以O为轴，以舂米杠杆为研究对象，在重锤自下向上升起的过程中，重锤的力臂是先增大后减小，所以重锤的力矩先增大后减小．同时脚的力臂也是先增大后减小的，所以根据力矩的平衡条件，设杆与水平方向夹角为α，有mgAOcosα＝FBOcosαAO∴F＝mgBO无论杆在何位置F的大小始终不变．MF＝mgAOcosα，MF先增大后减小，所以正确答案选C.(三)一个质量为m＝50kg的均匀圆柱体，放在台阶的旁边，台阶的高度h是圆柱体半径r的一半，如图(1)所示(图为横截面)，柱体与台阶接触处图中P点，要在图中柱体的最上方A处施加一最小的力，使柱体刚能以P 为轴向台阶上滚(g取10m/s2)．求：(1)所加力的大小；(2)台阶对柱体的作用力的大小．(1) (2)【解析】(1)以P点为轴，欲在A处施最小的力，必须使这个力的力臂最长，那么该力的方向应垂直于PA，如图(2)所示．要使柱体刚能以P为轴向台阶上滚，即意味着此时地面对柱体的支持力恰好为零．这样由作用力F与重力mg对P点的力矩平衡可得mgBP ＝FAP 由几何关系得∠POB＝60°，∠PAO＝30°所以BP＝rsin60°，AP＝2rcos30°，解得F＝250N.(2)柱体刚能以P为轴向台阶上滚时，它受到在同一平面内三个非平行力的作用，即重力mg，作用在A点的外力F和台阶P点对柱体的作用力T.三力平衡必共点，据此可延长重力作用线与F交于A点，那么台阶对柱体的作用力T的延长线必定通过A点，即T的方向垂直于F的方向，所以T 的大小必等于重力在AP上的分力，因此有T＝mgcos30°＝433N.【点评】T是台阶P点对柱体的作用力，其指向球心的分力即为对柱体的支持力，而沿P点切线方向的分力则为对柱体的摩擦力．显然，对于光滑的接触点，是无法用此题给出的条件将柱体滚上台阶的.如图所示，OAB是一刚性轻质直角三角形支架，边长AB ＝0.2m，∠OAB＝37°；在A、B两顶角处各固定一个大小不计的小球，质量均为1kg.支架可绕过O的水平轴在竖直平面内无摩擦地转动．(sin37°＝0．6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2)(1)为使支架静止时AB边水平，求在支架上施加的最小力；(2)若将支架从AB位于水平位置开始由静止释放，求支架转动过程中A处小球速度的最大值．【解析】施加的最小力满足的条件是：力臂最大，所以该力的作用点在A点，方向垂直OA向上mgOAcos37°＝mgOBcos53°＋FminOA OA＝0.16m，OB＝0.12m，可解得Fmin＝3.5N.(2)如图(1)(2)当支架到达平衡位置时，A球的速度最大，根据杠杆原理，此时A、B距O点垂线的距离相等，如图(2)所示，AE＝BD＝ABsin37°cos37°＝0.096mCD＝CEAC－AE＝0.028m OF＝ABsin37°cos37°＝AE h1＝OE－OF＝0.032m h2＝OF－OD＝0.024m11mg(h1－h2)v2＋m(vtan37°)222v＝质量M＝2.0kg的小铁块静止于水平轨道AB的A端．导轨及支架ABCD形状及尺寸如图所示，质量m＝4.0kg.它只能绕通过支架D点垂直于纸面水平转动，其中心在图中的O点，现有一细线沿导轨拉小铁块，拉力F＝12N，小铁块和导轨之间的动摩擦因数μ＝0.50.从小铁块运动时起，导轨(及支架)能保持静止的最长时间是多少？(g取10m/s2)【解析】当导轨刚要不能维持平衡时，C端受的力为零，此时导轨(及支架)受四个力作用：滑块对导轨的压力FN＝Mg，竖直向下，滑块对导轨的摩擦力Ff＝μMg＝10N，重力G＝mg，作用在O点，方向竖直向下，作用于轴D端的力．设此时的铁块走过的路程S，根据有固定转动轴物体平衡条件及图中尺寸，有：mg×0.1＋Mg(0.7－s)＝Ff×0.8＝μMg×0.8 40×0.1＋20(0.7－s)＝10×0.8 s＝0.5m铁块受的摩擦力Ff＝10N，方向向右．F－Ff＝Ma a＝1.0m/s2 ∵s＝1/2at2 ∴t＝1.0s【点评】此题是一道典型的力学综合题，考查面较广，从静力学，运动学到动力学，由于质量为m的铁块和T形支架不具有相同的运动状态，故必须采用隔离法．本章小结知识网络定义：力是物体对物体的作用，不能离开施力物体与受力使物体发生形变物体而存在概念 效果 改变物体运动状态要素：大小、方向、作用点（力的图示）效果：拉力、动力、阻力、支持力、压力 重力：方向、作用点（关于重心的位置）分类 性质 弹力：产生条件、方向、大小（胡克定律） 摩擦力：（静摩擦与动摩擦）产生条件、方向、大小力的合成运算——平行四边形定则 |F1－F2|≤F合≤F1＋F2力的分解 共点力作用下物体平衡物体平衡有固定转动轴物体平衡力考题解析考题1 如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F 作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态，则该力可能为图中的()A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【解析】本题考查平衡物体的受力情况分析，属于基础知识．A、B两个小球用细线连接，且整个系统处在静止状态，在所提供的四个力中，能使系统保持静止的只能是F2和F3而不能是F1和F4，这是因为，若取F1，则F1可分解为水平向右和竖直向下两个分力，向下的分力将使A球向下运动，破坏了系统保持静止的前提；同样若取F4，则F4可分解为竖直向上和水平向左两个分力，向左的分力将使A球向左运动，且B球不再在竖直位置上．答案为选项B、C.考题 2 对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是( )A．A轮带动B轮沿逆时针方向旋转B．B轮带动A轮沿逆时针方向旋转C．C轮带动D轮沿顺时针方向旋转D．D轮带动C轮沿顺时针方向旋转【解析】本题主要考查考生灵活运用知识分析具体问题的能力．虽然涉力矩有固定转动轴物体的平衡(学案)及摩擦力概念，但重要的是如何运用摩擦力的概念分析与平常习题不同情境的问题．根据题目中呈示的图片，分别研究皮带绷紧的最高部分，结合摩擦力的概念，可以判断B、D为正确选项．考题 3 如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角(θ＜π/4)．则F大小至少为__________；若F＝mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是______________________________．【解析】考题考查力的最小值．该质点受到重力和外力F 从静止开始做直线运动，说明质点做匀加速直线运动，如图中显示，当F力的方向为a方向(垂直于ON)时，F力最小为mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能为b方向或c方向，故F力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，除重力外的F力对质点做正功，也可能做负功，故质点机械能增加、减少都有可能．考题4 如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO ＝OC，在A、C两点分别挂有两个和三个钩码，木棒处于平衡状态．如在木棒的A、C点各增加一个同样的钩码，则木棒DA．绕O点顺时针方向转动B．绕O点逆时针方向转动C．平衡可能被破坏，转动方向不定D．仍能保持平衡状态【解析】设木板AO段重力G1，重心离O点L1，木板BO段重力G2，重心离O点L2，AO长度l，由力矩平衡条件：G1L1＋2Gl ＝G2L2＋3Gl ，当两边各挂一个钩码后，等式依然成立：G1L1＋3Gl ＝G2L2＋4Gl ，即只要两边所增加挂钩码个数相同，依然能平衡．故选D.考题5 如图所示，半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，共轴固定连结在一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点，小圆盘上绕有细绳．开始时圆盘静止，质点处在水平轴O的正下方位置．现以水平恒力F拉细绳，使两圆盘转动，若恒力F＝mg，两圆盘转过的角度θ＝________时，质点m的速度最大．若圆盘转过的最大角度θ＝π/3，则此时恒力F＝________.1【解析】此题若用函数极值法，由动能定理有：mv2＝Frθ－mg(2r－2rcosθ)，可得2v＝2gr（θ＋2cos－2），然后求极值，很难求．换用力矩平衡条件，对盘、质点整体，π1以O为轴，当Fr＝mg2rsinθ时，转速最大即质点速度最大，得sinθ＝，所以有θ＝.当26πππ3mg圆盘转过最大角度θ＝时，由动能定理有2mgr(1－cos)＝0，可得F.333π百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网,您的在线图书馆。
机械基础第一章静力学教案(3)第1节--力矩
第一章静力学
直距离）。
3、力矩的计算
试计算各图中力F
对于点O 之矩。
|
[演示] 试题
[引导学生] 求力矩
[学生演示]上黑板展示计算结果 。
[讲授与评价]规范书写 [看] 看不同的效果
第二课时
—
（二）合力矩定理
1、概念 定理：合力对任一点之矩矢，等于其分力对同一点之矩矢的矢量和（平面力系内为代数和）上面第（g ）题 可先将力F 分解为
Y X F F 和,再求分力对O 点之矩，简单些。
)
()()(y O x O O F M F M F M +=
[引导学生分析]上面第（g ）题的力臂计算有点难，有没有一种更好方法来求呢？ [讲解]合力矩定理 #
[演示]求解过程
2、应用举例
[演示] 试题
[引导学生] 求力矩
[学生演示]上黑板展示计算结果 [讲授与评价]规范书写
（三）力矩平衡 ~
1、概念
若物体平衡了，也即没有转动效应，即
0)(=∑F M
O。
也即：0......)()()()(321=+++=∑F M F M F M F M O O O O [讲解]推导过程 [演示]公式
2、应用举例：如图已知称砣B 重为10N ，试求A 重。
[讲解并演示]
*
（四）力矩的性质
1、当力的作用线通过矩心或力大小为零，力矩为零
2、两平衡力对任意一点之矩恒等于零。
[讲解并演示] ；
三、课堂小结
1、力矩的概念
2、力臂的概念
3、合力矩定理
4、力矩平衡的应用
[讲解]课堂内容小结
.
四、作业
达标练习一张
五、教学反思。
1.2力矩力偶与力的平移教案
课题 1.2力矩力偶与力的平移
课时 1 班级21机电3/4班课型新课时间2021年10月19日
教学目标知识目标：熟记力矩、力偶的概念
能力目标：应用力矩、力偶，力的平移定理解题德育目标：提高合作探究能力，增强合作意识
教学重点力的平移定理
教学难点力的平移定理
教法直观教学法
学法小组合作探究
教学评价师生互评，小组互评
教具多媒体课件，教具，动画
教学过程及主要教学内容师生活动一、实验：
由此推导力的平移定理：
作用在刚体上A点处的力F，可以平移到刚体内任意点O，但必须同时附加一个力偶，其力偶矩等于原来的力F 对新作用点O的矩。
这就是力的平移定理。
教师：精讲
互问互答
学生：小组合作学生：组间竞赛。
高中物理力矩与平衡教案
高中物理力矩与平衡教案
教学目标：
1. 了解力矩的定义和计算方法。
2. 掌握力矩的平衡条件。
3. 能够应用力矩的概念解决物理问题。
教学重点：
1. 力矩的定义和计算方法。
2. 力矩的平衡条件。
3. 实际问题中力矩的应用。
教学难点：
1. 理解和应用力矩的平衡条件。
2. 利用力矩的概念解决复杂物理问题。
课时安排：2课时
教学内容和过程：
第一课时：
1. 引入：通过展示一个平衡的杠杆示意图引入力矩的概念，让学生思考如何计算杠杆的平衡条件。
2. 讲解：介绍力矩的定义和计算方法，通过具体案例演示计算力矩的过程。
3. 练习：让学生自行计算几个简单的力矩问题，掌握力矩的计算方法。
4. 总结：回顾本节课的内容，强调力矩的重要性和应用场景。
第二课时：
1. 复习：通过简单的力矩计算题复习上节课的内容。
2. 讲解：介绍力矩的平衡条件，讲解力矩平衡的原理和应用方法。
3. 练习：让学生在平衡的条件下计算复杂的力矩问题，加深对力矩平衡条件的理解。
4. 应用：给学生提供几个力矩应用问题，让他们动手解决并讨论解决方法。
5. 总结：总结本节课的重点和难点，强化学生对力矩的理解和应用能力。
课堂作业：布置几道力矩计算题和应用题作为课堂作业，以巩固学生对力矩的掌握。
评价方式：通过课堂练习和作业检查学生对力矩的掌握程度，以及对力矩平衡条件的理解和应用能力。
揭示力矩的产生与作用——力矩物理教案
力矩是物理学中的重要概念之一，它在我们日常生活中经常出现，如扭转钳、螺丝刀等工具的使用，在运动学和力学中也有广泛应用。
本教案将介绍力矩的产生和作用。
一、力矩的产生力矩是由力和力臂共同作用产生的。
力臂指的是力的作用点到旋转轴的距离，力臂越大，力矩就越大。
为了更好地理解力矩的产生，我们可以通过一个简单的实验来观察和测量力矩的大小。
实验设备：1.弹簧秤2.木板3.铅垂4.重物实验步骤：1.将弹簧秤固定在木板上的一端。
2.在木板的另一端悬挂铅垂，并在其下端挂上一块重物。
3.秤出重物的重量并测量铅垂与旋转轴（木板的固定点）的距离，即力臂。
4.转动木板，观察铅垂所受的力矩大小。
5.改变重物的质量或铅垂的距离，再次测量力矩的大小。
实验结果：我们发现，当我们改变重物的质量或改变铅垂的距离时，力矩的大小也随之改变。
这是因为力与力臂的乘积产生的力矩是随着力或力臂的改变而改变的。
二、力矩的作用力矩的作用主要体现在角动量和角加速度上。
1.角动量角动量是刻画一个物体旋转运动状态的物理量。
当一个物体承受力矩作用时，会发生角动量的变化。
根据角动量守恒定律，物体在受到外力作用时，其角动量不会改变，只有在受到力矩作用时，角动量才会改变。
2.角加速度当一个物体受到力矩作用时，会产生角加速度。
角加速度是使物体的角速度发生变化的物理量。
例如，当我们用扳手旋转螺丝时，力矩会使扭转钳产生角加速度，从而使螺丝旋转。
在机械运动学和动力学中，力矩也常用于描述机械系统的平衡状态和稳定性。
例如，在物体静止的情况下，合力和合力矩都必须为零，否则物体就会发生运动。
总结力矩是由力和力臂共同作用产生的，其大小随着力和力臂的改变而改变。
力矩的作用主要体现在角动量和角加速度上，对于描述机械系统的平衡状态和稳定性也非常重要。
通过本教案的实验可以更好地理解和掌握力矩的概念和作用。
力矩的平衡条件及应用公开课教案教学设计
力矩的平衡条件及应用公开课教案教学设计一、教学目标：1. 让学生理解力矩的概念，掌握力矩的计算方法。
2. 引导学生掌握力矩的平衡条件，并能应用于实际问题中。
3. 培养学生的动手操作能力和团队协作精神。
二、教学内容：1. 力矩的定义及计算公式。
2. 力矩的平衡条件。
3. 力矩平衡在实际问题中的应用。
三、教学方法：1. 采用讲授法，讲解力矩的概念、计算方法和平衡条件。
2. 采用演示法，展示力矩平衡的实验现象。
3. 采用案例分析法，分析实际问题中的力矩平衡。
4. 采用小组讨论法，让学生分组讨论并解决问题。
四、教学步骤：1. 导入新课：通过一个简单的例子，引导学生思考力矩的概念。
2. 讲解力矩的定义及计算方法：结合示意图，讲解力矩的计算公式。
3. 演示力矩平衡的实验现象：用实验器材进行演示，让学生直观地感受力矩平衡。
4. 讲解力矩的平衡条件：结合实验现象，总结力矩平衡的条件。
5. 应用案例分析：给出实际问题，让学生运用力矩平衡条件解决问题。
6. 小组讨论：让学生分组讨论，分享解题过程中的心得体会。
7. 总结与拓展：对本节课的内容进行总结，并提出课后思考题。
五、教学评价：1. 课堂问答：检查学生对力矩概念、计算方法和力矩平衡条件的掌握程度。
2. 实验报告：评估学生在实验过程中的观察、分析能力。
3. 课后作业：检验学生对课堂知识的运用能力。
4. 小组讨论：评价学生在团队合作中的表现及问题解决能力。
六、教学资源：1. 教学PPT：包含力矩的概念、计算方法、平衡条件及应用案例。
2. 实验器材：用于演示力矩平衡的实验。
3. 实际问题案例：用于引导学生应用力矩平衡条件解决问题。
4. 课后作业：巩固课堂知识。
七、教学环境：1. 教室：提供宽敞的课堂环境，方便学生听讲和实验操作。
2. 实验区：提供必要的实验器材和空间，便于学生进行实验。
八、教学进程：1. 导入新课：通过一个简单的例子，引导学生思考力矩的概念（5分钟）。
第04章第02节力矩平衡教案04
力矩教学课例在高中物理中，力矩是由力的概念衍生出来的一个概念，它是高中力学体系中的一个枝叉知识．在教学调查中，我们常发现，不少教师对力矩概念的教学并未给予足够的重视．在教学中只是告诉学生，力矩是描写力使物体产生转动效果的物理量，它的定义是力和力臂的乘积，定义式是M=FL，其中力臂L是转动轴到力的作用线的距离．这种教法虽然能够较快地完成教学任务，但学生却感到十分生硬和乏味．许多学生学过力矩概念之后，仍然弄不清为什么要建立力矩的概念，力矩作为描写力的转动效果的物理量，为什么要定义为M=FL，而不是别的形式，等等．对学生来说，这些问题不解决，力矩的概念并没有在头脑里真正地建立起来，力矩的知识实际上并没有真正成为他们自己的知识．为了克服以上的弊端，我们将力矩概念的教学方案作了重大改进，其基本思想是：突出科学方法的教育，注重知识形成的过程，增强学生学习过程中的探索成分．教学的基本过程如下：1．新课导入教师：我们已经知道，力的作用能够改变物体的形状，也能改变物体的运动状态．物体的机械运动有平动和转动两种基本形式，力既能改变物体的平动状态，也能改变物体的转动状态．请大家列举力改变物体转动状态的实例．学生：手开门，用扳手旋螺丝，用撬棒撬石块……教师：在初中物理中我们学过，压力的作用效果可以用单位面积受到的压力去描写，那么，力所产生的转动效果应当怎样去描写呢这就是本节所要解决的问题．2．力臂概念的建立教师：现在，让我们先考虑一个相关的熟悉问题：在转动物体时，力的作用效果跟哪些因素有关学生：力的大小、方向和作用点．教师：对！这叫力的三要素．但是，科学总是力求用最简洁的语言去描写世界，对影响力的转动效果的3个因素，我们能否将它们进行归并，使之得到简化呢实验表明，在保持作用力不变的情况下，力的作用效果并不是由力的作用点与转轴之间的距离决定的，而是由力的作用线与转轴之间的距离决定的．例如，在图1中，大小相等的力F作用在A点（F的作用线与杆OA成30°夹角）和作用在OA的中点C（F的作用线与杆OA垂直），转轴O到两力的作用线的距离相等，即OA′=OC，力所产生的转动效果是相同的．在物理学中，转轴与力的作用线之间的距离叫做力臂，用L表示．教师：力臂的大小是由哪些因素决定的力臂概念的引出有什么作用和意义学生：力臂的大小是由力的作用点和力的方向共同决定的，力臂概念的引出，实际上是把力的作用点和力的方向这两个因素归合为一个因素．教师：试用力臂概念叙述力所产生的转动效果由哪些因素决定．学生：影响力所产生的效果的因素是力和力臂．力越大、力臂越大，力所产生的转动效果就越明显．练习：作力臂（从略）．3．力矩概念的建立教师：在初中物理中我们学过，压力的作用效果既跟压力F的大小有关，又跟受力面积S的大小有关；用压力F和受力面积S的比值F／S可以很好地描述压力的作用效果．现在我们知道，力的转动效果既跟力F的大小有关，又跟力臂L的大小有关．那么，力F和力臂L应当怎样组合起来才能很好地描述力的转动效果呢能将力F和力臂L相加，即F＋L来描述力的转动效果吗为什么学生：不能．因为力F和力臂L是两个性质不同的物理量，它们的单位也不同，不能直接相加．教师：还有什么理由可以说明这样做是不行的学生：当力臂L为零时，力F不会产生转动的效果．但在F＋L中，即使L等于零，F+L仍不为零．可见，不可用F＋L描写力的转动效果．教师：对！那么，参照F／S，是否可以将力F和力臂L相除，即用F ／L去描述力的转动效果呢学生：用F／L描述也是不行的，因为实验表明，L越大，力F的转动效果越明显，而在上述组合中，L越大，比值却越小．教师：那么，是否可以用力F与力臂L的乘积FL，或者用F、L力所产生的转动效果呢如果这些组合中有一种是可行的，请猜测可能是哪一种学生：也许可以用FL来描述力的转动效果．教师：有哪些同学最希望用FL来描述力的转动效果请举手．（多数学生举手）教师：这个猜测和选择是否正确，让我们用实验来作一次检验．实验：如图2装置，横杆被水平悬挂，其左端系一个物块，细线处于伸直状态．用弹簧秤在右段不同位置A、A′竖直向下拉横杆，使横杆恰能发生转动．记下两次弹簧秤的读数F1、F2和A、A′与悬点O之间的距离L1、L2．验表明，F1L1=F2L2．教师：上述实验表明，不同的力作用在一个物体上，如果这些力和对应的力臂的乘积FL相等，则力所产生的转动效果相同．这个实验事实告诉我们：应当用FL来描写力的转动效果．物理学中，我们用力矩（M）来作为描述力所产生的转动效果的物理量，可见，力矩的定义式应是M=FL．4．反思教师：刚才有的同学猜测也许可以用FL来描写力的转动效果，大多数同学也有这样的愿望，这个猜测在实验中得到了很好地证明．也就是说，我们所得到的正是我们所希望得到的．这难道是一种偶然的巧合吗谁能说说，你为什么希望用FL，而不希望用别的，如FL2、FL3、学生：因为FL最简单．教师：不仅如此，如果将产生相同转动效果的F1、F2、L1、L2分可见它们违反了自然规律．所以力矩只能用M=FL来描述．练习：计算力矩（从略）．5．求力矩的另一种方法问题：如图3，杆OA可绕转轴O转动，现在A点竖直向上作用一力F，F与杆之间的夹角为θ，杆长为L，试求力F的力矩．学生：M=FLsinθ．教师：如果将M=FLsinθ改写成M=（Fsinθ）L，你能发现什么规律性的东西吗学生：如图4所示，Fsinθ是力沿垂直于杆OA方向的分力F⊥，可见M=（Fsinθ）L=F⊥L（分力F∥的力臂为零）．这就给出了求力矩的另一种方法：将作用力沿两个方向分解，使其中的一个分力（F ∥）的力臂为零，另一个分力F⊥的力臂最大，则作用力F的力矩就等于分力F⊥的力矩．教师：上述结论还可以进一步推广，即如果将作用力F向任意两个方向分解，则合力的力矩等于各分力力矩的代数和．6．巩固练习如图5所示，杆OA可绕O转动，现在A点依次作用力F1、F2．由图可见，力F1、F2的力矩M1、M2相比较：A．M1＞M2B．M1=M2 C．M1＜M2（提示：本题应转化为求分力F⊥的力矩）7．小结：（从略）．（浙江省玉环县教委教研室郑青岳 317600）。
物理教案二：力矩平衡条件详解
【物理教案二：力矩平衡条件详解】在物理学中，力矩是许多重要物理概念的基础。
对于学习力学的学生来说，理解力矩的概念和其应用非常重要。
力矩平衡条件是指物体不能转动，当在多个力矩作用于一个物体时，力矩的和必须为零才能保持平衡。
在本教案中，我们将详细讨论力矩的概念和力矩平衡条件。
一、力矩的概念力矩在物理学中是一个非常重要的概念，是指一个力对体的转动效应。
当物体受到一个力矩作用时，它会开始绕着一个固定的点旋转。
力矩大小的计算是通过力的大小和力的作用距离来计算的，它的公式如下：力矩 = 力 × 距离其中，力是施加在物体上的力，距离是力作用点与固定点之间的距离。
力矩也可以表示为一个矢量，其方向垂直于力的方向和作用距离的方向。
二、力矩平衡条件力矩平衡条件是指物体不能转动，当存在多个力矩作用于一个物体时，力矩的和必须为零才能保持平衡。
当一个物体受到多个力矩作用时，存在两种情况。
如果这些力矩的和不为零，则物体将开始旋转，这种情况称为“力矩不平衡”。
如果这些力矩的和为零，则物体将保持平衡，这种情况称为“力矩平衡”。
下面我们将详细讨论力矩平衡条件。
1.平衡条件当一个物体处于平衡状态时，存在多个力矩作用于该物体。
这些力矩的和必须为零，才能保持平衡。
平衡条件可以表示为以下公式：ΣM = 0其中，ΣM代表力矩的和，它们需要被加起来。
如果ΣM的总和等于零，那么物体将保持平衡，不会旋转。
如果ΣM的总和不等于零，那么物体将开始旋转，这就是“力矩不平衡”。
举个例子，想象一个悬挂在一侧支架上的平衡桥，它的左端和右端各有一个从中间悬挂的砝码。
这两个砝码的重量都是不同的，但它们相互平衡。
这是因为在这个系统中存在两个力矩：一个来自左端的砝码，一个来自右端的砝码。
当这两个力矩加起来的时候，它们的和必须为零，否则桥就会倾斜或转动。
2.力臂和力矩臂平衡条件的本质是力臂和力矩臂的平衡。
一个力臂是被施加的力相对于一个参考点（支点）的距离，而一个力矩臂是参考点到相对位置乘上相对的力的商品。
学习初中物理的力矩教案
学习初中物理的力矩教案一、教学目标1.掌握力矩的概念。
2.知道力臂、力矩的式子。
3.学习在实际生活中力矩的应用。
4.发扬科学精神，培养学生的观察能力和实验设计和探究的能力。
二、教学重点1.力矩的概念。
2.力臂、力矩的式子。
3.力矩的应用。
三、教学难点学生不容易将力的概念与力矩联系到一起，需要通过具体的实验探究才能理解这一概念。
四、教学过程1.学生复习摆线速度的概念，并讨论小车如何在弯道铺设的轨道上转向。
2.教师用实验来引入力矩的概念。
将一个螺钉扭入块木板的两个位置,然后拿一份纸带，一端固定在横木上，另一端在螺钉上方绕过。
拿一个重物（例如书籍），把纸带上端吊起来，观察板子在两个螺钉下端的运动。
同样的“压板桥”实验，让学生知道何时才能在桥底建立支持列，为一个人的通行加倍抵抗产生的力。
引导学生将板子、纸带、重物并列，组成一个复杂的平衡系统，这时我们对螺钉要用另一个名字叫“支点”。
在实验中，学生发现，只有在支点两端施加的力相等时，才能实现平衡。
这就是力矩的概念。
3.教师讲解力臂、力矩的定义和式子，并配合实例说明。
力矩=力臂×力力臂：垂直于力的作用线，且通过力作用点的距离。
力：作用于物体上的力。
4.在实际场景中，解释力矩的应用。
（1）如何使用手推车助力（2）如何操作到达柜台较高的抽屉（3）如何用玩物组建艺术品（4）如何使用高杆扳手5.作业：阅读课堂材料，设计一个关于力矩的实验。
同学们可以在团队中一起完成实验，最后把结果呈献给全班同学，分享观察和发现。
五、教学策略1.主要采用启发式教学，先让学生利用已有的知识和经验，通过实验发现力矩的概念。
2.通过实例的辅导，让学生能够更深入地理解力矩。
3.启发学生了解力矩在现实生活中的应用，并引导他们尝试探究这些应用。
六、教学评估课后评估方法：1.阅读数量标注：要求学生根据自己的理解和记忆给单词、公式、概念等打上数量标记，以显示自己对所学知识的观察能力。
2.记忆讲解：让学生分享教室中另一位同学的学习笔记或心得体会，并同时分享自己的记忆方法。
力矩的平衡条件-人教版选修2-2教案
力矩的平衡条件-人教版选修2-2教案一、教学目标1.掌握力矩的概念及其计算方法；2.了解力矩的平衡条件；3.能够通过解决相关问题来巩固所学的知识。
二、教学重点1.力矩的概念及计算方法；2.力矩的平衡条件。
三、教学难点1.解决力矩的平衡条件问题；2.综合应用力矩的知识进行问题解决。
四、教学过程1. 引入新知识引导学生观察以下场景：一个人用力拉住一根长杆，试图使其旋转。
如果他的拉力与杆的转动轴成90度的角度，那么需要施加多大的力才能使杆旋转？让学生思考并回答这个问题。
引入概念：力矩。
2. 讲解力矩的概念及计算方法力矩的定义：力矩是指力与转动轴之间的乘积，也即是Fd，其中F为作用力，d为力臂。
接下来让学生通过教师的指导来学习并理解力矩的计算方法。
3. 学生练习让学生在教师的帮助下，自己完成以下几道力矩的计算题目：1.在平衡木上，一只鸟位于其中。
如果这只鸟的重量为200g，重心位于平衡木的中心线上，那么当这只鸟站在平衡木上时，这根平衡木会产生多大的力矩？2.一根长为6m的杆子被斜放在地上。
如果其上端支点的距离为4m，那么当其上端受到500N的拉力时，这根杆子会产生多大的力矩？3.一个垂直于水平方向的杠杆，长度为4m，质量为50kg，杠杆的支点距离杆的一端为1m。
现有一个力矩为100Nm的力在杆上作用，此时杠杆将平衡吗？4. 讲解力矩的平衡条件力矩的平衡条件：当物体对称、杠杆、自由悬挂体、粗糙面对接或有其它支撑时，必须满足下列平衡条件：$$\\sum F=0 $$$$ \\sum \\tau=0 $$接下来让学生通过教师的引导学习并且掌握在悬挂或支撑情况下，力的和与力矩的和的平衡条件。
5. 学生练习让学生在教师的帮助下，通过以下几个问题练习力矩的平衡条件：1.如果一只二百克的平衡木鸟（雕）被挂在一根平衡木上，当其停在其中时，这根平衡木的长度约为3m，如果两侧距离中心相等的质量为1kg的砝码能将其平衡，则两砝码各应放在平衡木的那个侧面上？2.下图所示的挂在线上的圆盘处于平衡状态，其中重物的重量为F1=40N，支持力的大小为F2=20N，假设线是水平的，求圆盘的质量。
力矩和测力计教学教案
力矩的方向判断
定义：力矩的方向与力的方向和转动轴的位置有关，通常规定逆时针转动为正方向。
判断方法：根据右手定则，右手握拳，四指指向力臂的指向，大拇指指向即为力矩的方 向。
注意事项：力矩的方向是矢量方向，需要特别注意，不能简单地理解为转动方向。
实际应用：在机械设计中，力矩的方向判断是至关重要的，它决定了机械装置的运动方 向和状态。
测力计的使用方法 ：在使用测力计时 ，需要将力矩作用 在测力计的测量轴 上，并确保测力计 的稳定性和准确性 。
测力计在教学中的 应用：在教学实验 中，可以使用测力 计来测量力矩，帮 助学生更好地理解 力矩的概念和作用 。
测力计在测量力的作用点中的应用
测力计可以测 量不同作用点
下的力矩
测力计可以用 于比较不同作 用点对力的影
力矩在运动状态下的应用
平衡状态下的力矩：力矩平衡原理，物体 在静止或匀速直线运动状态下，所受的力 矩相互抵消。
加速状态下的力矩：物体在加速运动状态 下，力矩的作用是产生旋转或倾斜运动， 使物体改变运动状态。
减速状态下的力矩：物体在减速运动状 态下，力矩的作用是产生反方向的旋转 或倾斜运动，使物体逐渐停止运动。
● a. 使用前检查测力计的零点，确保准确测量； ● b. 避免测力计受到剧烈振动或冲击，以免影响测量精度； ● c. 注意测力计的量程，不要超过其最大测量范围； ● d. 使用过程中保持测力计的垂直状态，以确保测量准确度； ● e. 定期进行测力计的校准和维护，保证其性能和精度。
力矩和测力计在教学中的应 用
测力计的精度和量程
精度：测力计能够读出的最小单位，通常以百分比或小数形式表示 量程：测力计能够测量的最大力量值，通常以牛顿或公斤为单位
初中二年级物理科目教案探究力的平衡和力矩
初中二年级物理科目教案探究力的平衡和力矩实验名称：探究力的平衡和力矩实验目的：通过本次实验，我们旨在帮助初中二年级的学生深入了解力的平衡和力矩的概念，并通过实验观察和实践操作来巩固和应用所学的知识。
实验材料：1. 平衡杆一个2. 不同质量的物体若干（如砝码、纸夹等）实验步骤：1. 将平衡杆水平放置在实验台上，并确认其能够自由转动。
2. 在平衡杆两侧各放置一个质量相等的物体，使平衡杆保持平衡。
3. 将一个砝码挂在平衡杆上方的一侧，观察平衡杆是否保持平衡，并记录下所挂砝码的质量。
4. 将一个砝码挂在平衡杆上方的另一侧，观察平衡杆是否保持平衡，并记录下所挂砝码的质量。
5. 将砝码从不同位置挂在平衡杆上方的一侧，观察平衡杆是否保持平衡，并记录下所挂砝码的质量和位置。
6. 总结实验结果，分析平衡杆的平衡条件和力矩的概念。
实验结果与分析：通过实验观察和记录，我们可以得出以下结果和分析：1. 当平衡杆两侧的物体重量相等时，平衡杆能够保持水平平衡，不产生转动。
这是因为左右两侧的重力力矩相等，力的平衡条件得以满足。
2. 当在平衡杆上方的一侧挂上较大质量的砝码时，平衡杆会向另一侧倾斜。
这是因为左右两侧的重力力矩不再平衡，产生了扭矩，导致平衡杆转动。
3. 当在平衡杆上方的另一侧挂上与前侧相同质量的砝码时，平衡杆能够再次保持水平平衡。
这说明了力矩平衡的概念，即左右两侧的力矩相等时，力的平衡条件得以满足。
4. 当改变砝码的挂载位置时，平衡杆的平衡状态也会发生变化。
在同样质量的砝码作用下，不同挂载位置产生的力矩不同，因此平衡条件也会有所差异。
结论：通过本次实验，我们深入了解了力的平衡和力矩的概念。
在力的平衡条件下，左右两侧的力和力矩必须相等；而在平衡杆上方施加不同位置和大小的力时，会产生不同的力矩，导致平衡状态的改变。
同时，实验中我们也发现了力矩平衡的重要性，只有当左右两侧的力矩平衡时，才能实现力的平衡。
总结：本次实验我们通过实际观察和实践操作，深入探究了力的平衡和力矩这一物理概念。
初中力矩教案
初中力矩教案一、教学目标1. 让学生理解力矩的概念，知道力矩的计算方法。
2. 让学生掌握力矩在实际问题中的应用，能够分析物体受力情况，判断物体的平衡状态。
3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的科学思维能力。
二、教学内容1. 力矩的定义2. 力矩的计算3. 力矩的应用4. 实验操作三、教学重点与难点1. 重点：力矩的概念、计算方法及应用。
2. 难点：力矩在实际问题中的运用，物体平衡状态的判断。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考力矩的概念及作用。
2. 利用实验演示，让学生直观地理解力矩的概念。
3. 运用例题分析，让学生掌握力矩的计算方法。
4. 开展小组讨论，培养学生合作学习的能力。
五、教学过程1. 导入新课利用生活中的实例，如拧开瓶盖、翘板等，引导学生思考力的作用效果与作用点的关系。
进而提出力矩的概念。
2. 讲解力矩的定义力矩是描述力对物体作用效果的一个物理量，它等于力与力臂的乘积。
其中，力臂是指从力的作用点到物体转动中心的距离。
3. 讲解力矩的计算方法力矩的计算公式为：$\tau = F \times d$，其中，$\tau$ 表示力矩，$F$ 表示力，$d$ 表示力臂。
4. 讲解力矩的应用力矩在实际问题中的应用非常广泛，如判断物体平衡状态、分析机械传动等。
掌握力矩的应用，能够帮助我们更好地解决实际问题。
5. 实验操作安排学生进行实验，观察不同力矩对物体转动的影响。
实验过程中，要求学生记录实验数据，分析力矩与物体转动的关系。
6. 课堂小结本节课我们学习了力矩的概念、计算方法及应用。
重点掌握了力矩在实际问题中的运用，能够分析物体受力情况，判断物体的平衡状态。
7. 作业布置请学生结合课堂所学，完成课后练习，巩固力矩的概念、计算方法及应用。
六、教学反思本节课通过问题驱动、实验演示、例题分析等教学方法，让学生掌握了力矩的概念、计算方法及应用。
在教学过程中，要注意关注学生的学习情况，及时解答学生的疑问，提高学生的学习效果。
力矩教学教案范文
力矩教学教案范文教学内容：力矩教学目标：1.了解力矩的概念和计算方法；2.理解力矩对物体平衡和转动的影响；3.能够计算简单的力矩问题。
教学重点：1.力矩的概念；2.力矩的计算方法。
教学难点：1.力矩对物体平衡和转动的影响；2.力矩问题的解决方法。
教学准备：1.教师准备示意图或实物，用于示范和讲解；2.计算力矩的公式；3.习题集。
教学步骤：Step 1：导入（10分钟）1.引入力矩的概念，让学生思考力矩在日常生活中的作用；2.询问学生是否了解力矩，让学生讲解一下他们对力矩的理解。
Step 2：讲解力矩（20分钟）1.教师用一些形象化的实例解释力矩的概念；2.讲解力矩的计算方法和公式；力矩=力的大小x力臂；右手螺旋法则确定力矩的方向。
Step 3：示范演示（20分钟）1.教师用一些实际物体或示意图演示如何计算力矩；2.让学生观察并理解演示过程中力矩的计算方法。
Step 4：练习和讨论（25分钟）1.让学生分组进行练习；2.教师对学生的练习进行指导和解答；3.让学生就练习中的问题进行讨论和解释。
Step 5：小结（10分钟）1.教师进行小结，复习力矩的概念和计算方法；2.检查学生对力矩的理解和计算是否正确。
Step 6：拓展思考（15分钟）1.给学生提出一些拓展问题，让学生思考并回答；2.指导学生思考力矩在实际生活中的应用。
教学手段：1.示意图：用于讲解和演示力矩的概念和计算方法；2.小组练习：让学生分组进行力矩计算的练习；3.讨论和解答：教师对学生练习中的问题进行指导和解答；4.提问和回答：教师提出问题，让学生思考并回答。
教学评估：1.教师观察学生在练习中的表现，评估学生对力矩概念和计算方法的理解；2.教师随堂考查学生对力矩的计算方法的掌握情况；3.作业评估：布置力矩相关的作业并批改。
教学延伸：1.布置力矩相关的练习作业，要求学生独立完成；2.结合实际生活中的例子，让学生自己设计力矩问题并解答；3.教师可展示一些有趣的力矩实验，增加学生对力矩的兴趣和理解。
力矩教学教案范文
力矩教学教案范文教案主题：力矩的教学教学目标：1.学生能够了解力矩的概念及其在实际问题中的应用。
2.学生能够计算物体的力矩，理解力矩对物体平衡的影响。
3.学生能够解决力矩问题，并运用力矩定律进行分析。
教学重点：1.理解力矩的概念和计算方法。
2.掌握力矩定律的应用。
教学难点：1.运用力矩定律解决实际问题。
2.理解力矩对物体平衡的影响。
教学准备：1.教师准备力矩的示意图、实验装置和实验材料。
2.学生准备笔记本和计算器。
教学过程：Step 1：导入教师介绍力矩的概念和应用，并提问学生：力矩是什么？它在实际问题中有哪些应用？Step 2：概念讲解1.引导学生回顾力的概念，并引导学生思考物体平衡的条件。
2.通过实验示意图，教师向学生介绍力矩的概念，并给出力矩的定义：力矩是力对物体的旋转作用的一种量度。
3.引导学生思考力矩的计算方法，并通过示例进行讲解。
Step 3：力矩的计算1.引导学生认识杠杆的力矩原理，让学生思考如何计算力矩。
2.通过课堂实验，教师演示如何使用杠杆原理计算力矩，引导学生进行观察和录入实验数据。
3.教师根据实验数据，进行力矩的计算，并解释计算过程和结果。
Step 4：力矩的应用1.教师通过力矩的应用示例，让学生进一步理解力矩在实际问题中的应用。
2.引导学生思考力矩对物体平衡的影响，了解力矩定律的基本原理。
3.教师引导学生分析力矩问题，并解决力矩的计算问题。
Step 5：巩固练习1.教师出示一些力矩相关的习题，让学生进行计算和解答。
2.学生自行计算并解答问题，教师巡视指导，并进行解答和讲解。
Step 6：拓展应用1.引导学生思考力矩在实际生活中的应用，例如建筑物的平衡和机械装置的设计等。
2.鼓励学生自行设计一个力矩应用场景，并进行讲解和分享。
Step 7：总结反思教师总结教学内容，重点强调力矩的计算方法和应用。
并让学生进行反思和总结。
作业：1.课堂练习：完成教师布置的力矩计算练习题。
2.拓展应用：学生自己设计一个力矩应用场景，并写一篇小论文进行介绍。
技术物理上册(第三版)教案 4.4 力矩 力矩的平衡
4—4 力矩力矩的平衡一、教学目标1．理解力矩的概念。
2．理解有固定转动轴物体的平衡状态及平衡条件。
3．掌握力矩的计算。
二、教学重点难点重点：力矩的概念。
难点：力矩的方向理解。
三、教学器材四、教学建议教法建议讲解，举例归纳。
教学设计方案（一）引入新课物体的机械运动有平动和转动两种基本形式，力既能改变物体的平动状态，也能改变物体的转动状态。
（教师提出问题请同学们思考：）（1）请大家列举力改变物体转动状态的实例。
（2）演示用力推门，总结改变转动状态的原因。
（物体转动状态的改变，不仅与施加的作用有关，还与施加力的作用点、力的作用位置有关。
）我们知道，力具有三个要素：大小、方向、作用点。
使物体转动，例如开关门、窗的过程，很能说明这三要素中只要有一个不同就会产生不同的效果。
那么，能不能定义一个物理量，把这三要素对转动的影响全部考虑进去呢？（二）引出课程内容1．刚体的转动转动：物体上面的各点都绕着同一直线做圆周运动，这种运动称为转动，这条直线称为转轴。
刚体：作转动的物体，在受外力作用时，如果大小和形状都不发生变化，这种物体称为刚体。
刚体的特点：在力的作用下，不发生形变。
刚体是一种理想模型，在研究转动时，我们把物体视为刚体。
固体转动时，如果固体上各点都绕轴做匀速圆周运动，则这种转动称为匀速转动。
如：风扇的扇叶，齿轮、电动机的转子等正常转动时，都属于匀速转动。
起动和停止过程是非匀速转动。
当游乐园的转马的大转盘做匀速转动时，它上面各匹马转动的线速度和角速度是否相同？（见图1，也可以在黑板上画示意图）图1物体做匀速转动时，它上面各点的线速度不同，角速度是相同的。
如果物体做匀速转动时，它的角速度就是常量，我们用角速度来描述匀速转动的快慢。
2．力矩请同学们分析怎样才能容易地打开门？结论是力对物体的转动效果不仅与力的大小有关，还和力的方向，力与门轴的距离有关。
即 与力和力臂的乘积有关。
（1）力臂：从转动轴到力或力的作用线的垂直距离。
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第10单元：力矩平衡条件的应用
教学目标：
一、知识目标：
1：理解有固定转动轴的物体的平衡条件；
2：能应用力矩平衡条件处理有关问题。
二、能力目标：
1：学会用数学知识处理物理问题；
2：进一步熟悉对物体的受力分析。
三、德育目标：
使学生学会要具体问题具体分析
教学重点：
力矩平衡条件的应用
教学难点：
用力矩平衡条件如何正确地分析和解决问题
教学方法：
讲授法、归纳法
教学用具：
投影仪、投影片
教学步骤：
一、导入新课
1．用投影片出示下列思考题：
（1）什么是力矩的平衡
（2）有固定准确轴的物体的平衡条件是什么
2、本节课我们继续学习运动有固定转动轴的物体的平衡求解问题的方法。
二、新课教学
（一）用投影片出示本节课的学习目标：
1：熟练应用力矩平衡条件解决有固定转动轴物体在转动平衡状态下的有关问题。
2：进一步提高受力分析的能力。
（二）学习目标完成过程：
1：用投影片出示例题1：
如图：BO 是一根质量均匀的横梁，重量G 1＝80N ，BO 的一端安在B 点，可绕通过B 点
且垂直于纸面的轴转动，另一端用钢绳AO 拉着横梁保持水平，与钢绳的夹角o
30=θ，在横梁的O 点挂一个重物，重要G 2＝240N ，求钢绳对横梁的拉力F 1：
a ：分析
（1）本题中的横梁是一个有固定转动轴的物体；
（2）分析横梁的受力：拉力F 1，重力G 1，拉力F 2；
（3）找到三个力的力臂并写出各自的力矩：
F 1的力矩：θsin 1lc F
G 1的力矩：2
1l G F 2
的力矩：l G 2 b ：指导学生写出解题过程：
c ：用投影片展示正确的解题过程如下：
解：据力矩平衡条件有：
02sin
21
1=--l G l G l F θ 由此得：N G G F 560sin 22211=+=θ d ：巩固训练：
如图所示，OAB 是一弯成直角的杠杆，可绕过O 点垂直于纸面的轴转动，杆OA 长30cm ，
AB 段长为40cm ，杆的质量分布均匀，已知OAB 的总质量为7kg ，现在施加一个外力F ，使杆的AB 段保持水平，则该力作用于杆上哪一点，什么方向可使F 最小
2：用投影片出示例题2：
一辆汽车重×104N ，使它的前轮压在地秤上，测得的结果为×103N ，汽车前后轮之间的
举例是，求汽车重心的位置，（即求前轮或后轮与地面接触点到重力作用线的距离）
（1）分析：汽车可看作有固定转动轴的物体，若将后轮与地面的接触处作为转动轴，则汽车受到以下力矩的作用：一是重力G 的力矩；二是前轮受到的地秤对它的支持力的力矩；汽车在两个力矩的作用下保持平衡，利用转动平衡条件即可求出重心的位置。
（2）注意向学生交代清：
a ：地秤的示数指示的是车对地秤压力的大小；
b ：据牛顿第二定律得到车前轮受到的支持力的大小也等于地秤的示数。
（3）学生写出本题的解题步骤，并和课本比较；
（4）讨论：为什么不将前轮与地秤接触处作为转动轴
将前轮与地秤接触处作为转动轴，将会使已知力的力臂等于0，而另一个力（即后轮与地秤间的作用力）又是未知的，最后无法求解。
（5
）巩固训练
一块均匀木板MN 长L ＝15cm ，G 1＝400N ，搁在相距D ＝8m 的两个支架A 、B 上，MA ＝NB ，重G 2＝600N 的人从A 向B 走去，如图：问人走过B 点多远时，木板会翘起来
三、小结：
本节课我们主要学习了运用力矩平衡条件解题的方法：
1：确定研究对象：
2：分析研究对象的受力情况，找出每一个力的力臂，分析每一个力矩的转动方向； 3：据力矩平衡条件建立方程[M 合＝0或M 顺＝M 逆]
4：解方程，对结果进行必要的讨论。
四、作业：
练习二③④
五：板书设计：
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧程求解据力矩平衡条件列出方转动的方向对轴的力臂和各力矩选取转动轴，确定各力析，画出受力示意图对研究对象进行受力分否处于转动平衡确定研究对象，看它是解题步骤点、各力均画在实际作用、不能将物体视为质点的力、不分析作用线过转轴受力分析时对有固定转动轴的物体简单化。
少一个力，从而使问题分析力时就以未知力为轴，这样在对固定轴的选取：一般力矩平衡条件的应用321。