《力矩的平衡条》ppt课件

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1、导入新课在初中学过的杠杆平衡条件,只牵涉到两个力矩如果一个有固定转动轴的物体受到几个力矩的作用而处于平衡状态,需要满足什么条件呢?1.4力矩的平衡条件第一章物体的平衡1.知识与能力理解有固定转动轴的物体的平衡条件能应用力矩平衡条件处理有关问题2.过程与方法进一步熟悉对物体的受力分析学会用数学知识处理物理问题教学目标3.情感态度与价值观学会要具体问题具体分析力矩平衡条件的应用用力矩平衡条件如何正确地分析和解决问题教学重难点重点难点2﹑例题分析1﹑力矩的平衡条件本节导航力矩的平衡条件如果有多个力矩作用在有固定转动轴的物体上,当所有使物体向顺时针方向转动的力矩之和等于所

2、有使物体向逆时针方向转动的力矩之和时,物体将保持平衡.如果把使物体向逆时针方向转动的力矩定为正力矩,使物体向顺时针方向转动的力矩定为负力矩,则:有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和等于零.即M1+M2+M3+…=0或者M合=0作用在物体上几个力的合力矩为零的情形叫做力矩的平衡.动画：力矩的平衡条件例题30°ODCBA钢索斜拉桥如图所示,均匀水平桥板AO重为G,三根平行钢索与桥面成30°角,间距AB=BC=CD=DO,若每根钢索受力大小相等,则每根钢索承受多大的拉力?分析桥板可以看做有固定转动轴的物体,以O点为转轴.它受到三根钢索的拉力的力矩和桥板策略的力矩的

3、作用.桥板在这些力矩的作用下保持平衡.30°ODCBA解30°ODCBAFHNMFF画出桥板受力的示意图由题意有AB=BC=CD=DO=L作出三根钢索拉力F的力臂OH、ON和OEOH=0.5OD=0.5LON=0.5OC=LOM=0.5OB=1.5L桥板重力G的力臂为OC=2L30°ODCBAFHNMFF力矩平衡方程为F×OH+F×ON+F×OM-G×OC=0代入各力臂值得F×3L-G×2L=0F=2/3G例题如图：BO是一根质量均匀的横梁，重量G1＝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，在横

4、梁的O点挂一个重物，重要G2＝240N，求钢绳对横梁的拉力F1.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F1，重力G1，拉力F2；（3）找到三个力的力臂并写出各自的力矩：F1的力矩：F1lcsinθG1的力矩：G1·l/2F2的力矩：G2l据力矩平衡条件有：由此得：广角镜斜拉桥在电视、书刊上，我们经常可以看到造型非常漂亮的斜拉桥。斜拉桥由主梁、拉紧主梁的斜拉钢索以及支承缆索的索塔等部分组成。桥梁除了有桥墩支承外，还被钢索拉着。这种钢索预先就给桥梁一定的拉力，车辆通过时，桥梁的受力就大大减小。因此，调整钢索中的预拉力，可使桥梁受力均

5、匀合理。斜拉桥在构造上有单塔或双塔、单面索或双面索等形式，索的放射形状也不尽相同。南京长江二桥是我国目前跨度最大的斜拉桥，于2001年3月26日建成。该桥位于原长江大桥下游11km处，全长21.197km，由南、北汊大桥和南岸、八卦洲及北岸引桥组成。其中，南汊大桥为钢箱梁斜拉桥，桥长2938m，主跨度为628m，该跨度目前居同类桥型国内第一，世界第三。目前世界上已建成的同类桥梁中，最长的是日本的多多罗桥，建于1999年，主跨度长890m；正在设计的香港昂船洲大桥，主跨度长1018m。日本多多罗桥南京长江二桥课堂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

6、：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。高考链接（2002年上海卷）如图所示，一自行车上连接脚踏板的连杆长R1，由脚踏板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2的后轮转动.（1）设自行车在水平路面上匀速行进时，受到的平均阻力为f，人蹬脚踏板的平均作用力为F，链条中的张力为T，地面对后轮的静摩擦力为fs.通过观察，写出传动系统中有几个转动轴，分别写出对应的力矩平衡表达式；（2）设R1=20cm，R2=

7、33cm，脚踏大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24，计算人蹬脚踏板的平均作用力与平均阻力之比；（3）自行车传动系统可简化为一个等效杠杆.以R1为一力臂，在框中画出这一杠杆示意图，标出支点，力臂尺寸和作用力方向.命题意图以生活中的自行车为背景，设立情景，考查运用力矩、力矩平衡条件解决实际问题的能力，尤其是构建物理模型的抽象、概括能力.B级要求.错解分析（1）尽管自行车是一种常见的交通工具，但多数考生缺少抽象概括的能力，无法构建传动系统简化的杠杆模型.（2）不能再现自行车的工作过程，无法将r1/r2之比与两个齿盘的齿数之比加以联系，导致中途解题受阻.解析（1）自行车

8、传动系统中