力矩平衡条件的应用教案设计

时间：2023-04-27 06:01:03 其它教案我要投稿

力矩平衡条件的应用教案设计

　　教学目标

力矩平衡条件的应用教案设计

　　知识目标

　　1、理解力臂的概念，

　　2、理解力矩的概念，并会计算力矩

　　能力目标

　　1、通过示例，培养学生对问题的分析能力以及解决问题的能力

　　情感目标：

　　培养学生对现象的观察和探究能力，同时激发学习物理的兴趣，力矩平衡条件的应用。

　　典型例题

　　关于残缺圆盘重心的分析

　　例1 一个均匀圆盘，半径为，现在在园盘靠着边缘挖去一个半径为的圆孔，试分析说明挖去圆孔后，圆盘的重心在何处．

　　解析：由于圆盘均匀，设圆盘的单位面积的重力为，

　　为了思考问题的方便，我们设想在大圆盘的另一侧对称地再挖去一个半径等于的小圆，如图所示，我们要求的是红色的小圆盘与灰色部分的重心位置，根据对称性，一定是大圆圆心与小圆圆心连线上，设，则．

　　如果我们用手指支撑在点，则这个物体会保持平衡，这两部分的重心对点的力矩满足平衡条件．这两部分的重力分别是及．

　　可列出力矩平衡方程

　　解方程，得出：．

　　关于一端抬起的木杆重力问题

　　例2 一个不均匀的长木杆，平放在地面上，当我们抬起它的一端（另一端支在地面上），需要用500N的力；如果抬另一端，发现这回需要用800N才能抬起．请分析说明这根木杆的重力是多少？

　　解析：设木杆长为，重力为，已知抬起端时用力为500N，抬起端时用力大小为800N．可以假设木杆的重心距端为，距端为．

　　抬端时，以端点为轴由力矩平衡条件可得

　　联立上面的两方程式可得

　　关于圆柱体滚台阶的问题

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