2023年力矩平衡條件的應用教學反思力矩平衡條件的應用教學反思

在本節(jié)課的教學活動中，出示日常生活中的各種剪刀讓學生視察并利用杠桿學問分類，體現(xiàn)了從生活走向物理的新理念;在杠桿的種類和三種杠桿的特點學習之前，先讓學生通過實物、多媒體畫面、試驗、視察進行大膽的猜想。

在教學過程中，充分發(fā)揮學生相識主體的作用，給學生提出問題、充分思索探討溝通解答問題的時間，盡量在課堂上解決有關(guān)問題。在試驗探究三種杠桿的特點過程中，我注意培育學生的試驗實力及相互合作溝通的實力，用生動活潑的方式引導學生學習學問。學生不但能從探討的問題、收獲、探討方法等方面進行總結(jié)，而且還能夠?qū)⑺鶎W學問與生活實踐聯(lián)系起來。阿基米德的那句話給我一個支點和一根足夠長的硬棒，我可以把地球移動，讓學生明白學習物理不能死搬硬套，要大膽的想，大膽的做并與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來。生活是物理的積累，我們生活中到處有物理，我們要學以致用，要擅長發(fā)覺，敢于發(fā)覺，讓生活與物理緊密相連。現(xiàn)實生活中有很多杠桿的實例，要擅長發(fā)覺，細致鉆研，無論做什么事都要從現(xiàn)實的生活動身，用自己才智的眼睛去發(fā)覺生活中的物理現(xiàn)象。

在本節(jié)課的教學中，特殊是探究三種杠桿的特點時，沒有給弱勢群體學生更多的關(guān)注，由于他們基礎(chǔ)和實力的積累不夠，不愛動手、不擅長發(fā)言和表達所以老師簡單忽視他們，不能把更多的激勵給他們，也沒有創(chuàng)建更多的機會讓他們表現(xiàn)。沒有很好的引導學生將物理學問與日常生活緊密聯(lián)系起來，致使相當一部分同學對日常生活中的剪刀不能利用杠桿學問進行分類;列舉不出日常生活中的杠桿實例。這種現(xiàn)象說明在某些方面，我們的物理教學脫離了生活實際，學生對日常生活中豐富的物理現(xiàn)象和事實司空見慣、熟視無睹，頭腦中除了那些來自課本的公式、定義、定律等結(jié)論性的學問外，再也沒有什么了。由于缺乏實踐，學生在運用所學學問解決實際問題時常感到實力不足、手足無措。因此怎樣讓學生把學問學活，提高在實踐中的應用實力，是擺在我們物理教學面前的一個重要問題。

力矩平衡條件的應用教案

一、教學目標

1、進一步理解力矩的概念，有固定轉(zhuǎn)動軸物體的平衡條件。

2、能應用力矩平衡條件解答轉(zhuǎn)動平衡問題。

二、重點難點

重點：力矩平衡條件的應用。

難點：轉(zhuǎn)動軸的確定，力矩的計算。

三、教學方法

講練結(jié)合、總結(jié)歸納

四、教學過程

我們在日常生活中會接觸到很多力矩平衡的問題，如桿秤、支架、吊車等，因此很好

地敏捷應用平衡條件便成為解決這類實際問題的關(guān)鍵。

(一)應用力矩平衡條件解題的一般方法和步驟

1、確定探討對象并選擇轉(zhuǎn)動軸

在有的'問題中并不真正存在轉(zhuǎn)動軸，但為了解決問題而想象存在轉(zhuǎn)動軸(認為物體可

以繞該軸轉(zhuǎn)動)，我們可以將轉(zhuǎn)動軸選在該處存在未知的力但又不須要求解的地方，這樣能

為解題帶來便利。

2、分析探討對象的受力狀況(轉(zhuǎn)軸處可除外)，確定每個力的力臂，并推斷每個力的

力矩的正負，在轉(zhuǎn)軸處的力，其作用線肯定通過該轉(zhuǎn)軸，它的力矩必為零，所以在分析受力

時可以不分析。

3、依據(jù)力矩平衡條件列出方程求解。

留意：依據(jù)力矩平衡解題不能將探討對象看成是質(zhì)點。

(二)一般物體的平衡條件

一般物體的平衡條件：當物體處于平衡狀態(tài)時，它所受的合外力為零，受到過某點為

轉(zhuǎn)動軸的合力矩為零。

(三)例題

如圖：BO是一根質(zhì)量勻稱的橫梁，重量G1=80N，BO的一端安在B點，可

繞通過B點且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動，另一端用鋼繩AO拉著，橫梁保持水平，與鋼繩的夾角

30o，在橫梁的O點掛一個重物，重量G2=240N，求鋼繩對橫梁的拉力F1。

a：分析

(1)本題中的橫梁是一個有固定轉(zhuǎn)動軸的物體;

(2)分析橫梁的受力：拉力F1，重力G1，拉力F2;

(3)找到三個力的力臂并寫出各自的力矩：

F1的力矩：F逆時針方向，為正1lsin

G1的力矩：G1l順時針方向，為負2

F2的力矩：G2l順時針方向，為負

b：依據(jù)力矩平衡條件，先寫出力矩的代數(shù)和，進而列出力矩平衡方程F1lsinG1lG2l02

由此得：F1G12G2560N2sin

43一輛汽車重1.2×10N，使它的前輪壓在地秤上，測得的結(jié)果為6.7×10N，

汽車前后輪之間的距離是2.7m。求汽車重心的位置。(即求前輪或后輪與地面接觸點到重力

作用線的距離)

分析：(1)汽車可看作有固定轉(zhuǎn)動軸的物體，若將后輪與地面的接觸處作為轉(zhuǎn)動軸，

則汽車受到兩個力矩的作用：一個是重力G的力矩;二是地秤對前輪支持力F的力矩,汽

車在兩個力矩的作用下保持平衡，利用轉(zhuǎn)動平衡條件即可求出重心的位置。

(2)引導學生分析：

a：地秤的示數(shù)指示的是車對地秤壓力的大小;

b：據(jù)牛頓其次定律得到車前輪受到的支持力的大小也等于地秤的示數(shù)。

(3)引導學生畫出汽車受力矩的等效簡圖;

(4

FL(5)解出最終結(jié)果并與課本比較;l1.5mG

(6)探討：為什么不將前輪與地秤接觸處作為轉(zhuǎn)動軸

將前輪與地秤接觸處作為轉(zhuǎn)動軸，將會使已知力的力臂等于0，而另一個力(即后輪

與地秤間的作用力)又是未知的，最終無法求解。

如圖所示，一自行車上連接踏腳板的連桿長R1，由踏腳板帶動半徑為r1的大

齒盤，通過鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接，帶動半徑為R2的后輪轉(zhuǎn)動。

(1)設自行車在水平路面上勻速行進時，受到的平

均阻力為f,人蹬踏腳板的平均作用力為F，鏈條中的張

為為T，地面對后輪的靜摩擦力為fs,通過視察，寫出傳

動系統(tǒng)中有幾個轉(zhuǎn)動軸，分別寫出對應的力矩平衡表達

式：

(2)設R1=20cm，R2=33cm,踏腳大齒盤與后輪齒

盤的齒數(shù)分別為48與24，計算人蹬踏腳板的平均作用

力F與平均阻力f之比。

(3)自行車傳動系統(tǒng)可簡化為一個等效杠桿，以R1為一力臂，畫出這一杠桿示意圖，標出支點、力臂尺寸和作用力方向。

解析：(1)自行車傳動系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)動軸個數(shù)為2個，如圖，對踏腳齒盤中心的轉(zhuǎn)動軸A可列出：

FR1=Tr1

對后輪的轉(zhuǎn)動軸B可列出

Tr2=fsR2

(2)由FR1=Tr1Tr2=fsR2

及∵勻速∴fs=f

可得FR1r148fsR2r224∴Fr1R2483333fr2R1242023

(3)如圖所示∵∴應有FR1=2fR2

(四)、課堂小結(jié)

對探討對象進行受力分析，畫出受力示意圖

解題步驟選取轉(zhuǎn)動軸，確定各力對軸的力臂和各力矩轉(zhuǎn)動的方向依據(jù)力矩平衡條件列出方程