2012高考总复习物理教学案第16讲

2012高考总复习物理教学案第16讲内容摘要：

1、、教学目标：1：知道什么是转动轴和有固定转动轴的物体的平衡状态。 2：掌握力臂的概念，会计算力矩。 3：理解有固定转动轴的物体的平衡条件。 二、教学重点：1：什么是转动平衡；2：有固定转动轴的物体的平衡条件。 三、教学难点：力矩的概念及物体的转动方向的确定。 四、教学方法：实验法、归纳法、讲授法五、教学用具：力矩盘、钩码、弹簧秤、投影仪、投影片六、教学步骤：导入新课：1：复习：前边我们共同学习了物体在共点力作用下的平衡条件及其应用，请同志们回答以下问题：（1）什么是共点力作用下物体的平衡状态。 （2）在共点力作用下物体的平衡条件是什么。 2：引入：本节课我们来学习另外一种平衡转动平衡新课教学（一）用投影片出 2、示本节课的学习目标：1：了解转动平衡的概念2：理解力臂和力矩的概念3：理解有固定转动轴的物体的平衡条件（二）学习目标完成过程：1：转动平衡（1）举例：生活中，我们常见到有许多物体在力的作用下转动；例如：门、砂轮、电唱机的唱盘，电动机的转子等；（2）引导学生分析上述转动物体的共同特点，即上述物体转动之后，物体上的各点都沿圆周运动，但所有各点做圆周运动的中心在同一直线上，这条直线就叫转动轴。 （3）介绍什么是转动平衡。 一个有固定转动轴的物体，在力的作用下，如果保持静止，我们就说这个物体处于转动平衡状态。 （4）课堂讨论：举几个物体处于转动平衡状态的实例。 2：力矩：（1）引言：通过上面例子的分析，我们知 3、道，力可以使物体转动，那么力对物体的转动作用跟什么有关系呢。 （2）举例：a：推门时，如果在离转轴不远的地方推，用比较大的力才能把门推开；在离转动轴较远的地方推门，用比较小的力就能把门推开。 b：用手直接拧螺帽，不能把它拧紧；用扳手来拧，就容易拧紧了。 （3）总结得到：力越大，力和转动轴之间的距离越大，力的转动作用就越大。 （4）力臂：a：力和转动轴之间的距离，即从转动轴到力的作用线的距离，叫做力臂。 b：力臂的找法：一轴：即先找到转动轴；二线：找到力的作用线；三垂直：即从转轴向力的作用线做垂线，则转轴和垂足之间的举例就是该力的力臂。 c：巩固训练：画出右图中各个力的力臂：(5）力矩：a：定义：力 F 与 4、其力臂 L 的乘积叫做力对转动轴的力矩。 用字母 M 表示。 ：共识：MFL。 c：单位：牛 米（ Nm）（6）课堂讨论：如何用力矩把初中学习过的杠杆平衡条件表示出来。 3：力矩的平衡：（1）引言：刚才我们用力矩表示出了杠杆的平衡条件，这是力矩平衡的最简单的情形，那么力矩的一般平衡条件是什么呢。 （2）实验：把力矩盘放好，使其内绕固定轴转动，按图示方法使盘在 2、F 3 的作用下处于静止状态（即平衡状态），量出这三个力的力臂 2 和 别计算使圆盘向顺时针方向转动的力矩 1 2使圆盘向逆时针方向转动的力矩 3结有什么规律。 改变力的作用位置和大小重新做两次。 （3）总结得到力矩的平衡条件a：实验总结：当所有使 5、物体向顺时针方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时，物体处于转动平衡状态。 ：通常规定使物体沿逆时针方向转动的力矩为正，使物体向顺时针方向转动的力矩为负；c：力矩的平衡条件：有固定转动轴物体的平衡条件是力矩的代数和等于零。 即 2M 30。 或者：M 合 0（4）说明什么是力矩的平衡：作用在物体上几个力的合力矩为零时的情形叫力矩的平衡。 4：巩固训练如图所示，一根质量为 M 的均匀铁棒，它可以绕 O 点自由转动，现用力 F 沿水平方向将 缓慢地拉到图示虚线位置的过程中，以下说法正确的是。 A：重力不变，重力力臂不变，重力力矩变小；B：重力不变，重力力臂变长，重力力矩变大；C：F 6、不变，F 的力臂变长，F 的力矩变大；D：F 变大， F 的力臂变短，F 的力矩变大。 七、小结本节课我们主要学习了：转动平衡：一个有固定转动轴的物体，在力的作用下如果保持静止状态或匀速转动，我们称这个物体处于转动平衡状态。 2：力臂及其找法3：力矩及力矩的平衡。 八、板书设计： ) (0的 力 矩 为 负 为 例 子。 顺 时 针 方 向常 以 逆 时 针 方 向 的 力 矩平 衡 条 件 转 动 状 态作 用 效 果 ： 改 变 物 体 的）单 位 ： 牛 米 （公 式 ： 该 力 的 力 臂力大 小 ： 力 矩力 矩 ：止 状 态 或 匀 速 转 动 状 态 下 处 于 静轴 的 物 体 ， 7、 在 力 的 作 用平 衡 状 态 ： 有 固 定 转 动衡有 固 定 转 动 轴 物 体 的 平 合 矩平衡条件的应用一、教学目标：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、教学重点：力矩平衡条件的应用三、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、归纳法五、教学用具：投影仪、投影片六、教学步骤：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。 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 8、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：一根质量均匀的横梁，重量 0N ，一端，可绕通过 B 点且垂直于纸面的轴转动，另一端用钢绳着横梁保持水平，与钢绳的夹角 ，在横梁的 O 点挂一个重物，重要 40N，求钢绳对横梁的拉力 F1：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 力 力 3）找到三个力的力臂并写出各自的力矩：力矩： 力矩： 21力矩： 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： 02此得： d：巩固训练：如图所示，一弯成直角的 9、杠杆，可绕过 O 点垂直于纸面的轴转动，杆 30B 段长为 40的质量分布均匀，已知 总质量为 7在施加一个外力 F，使杆的 保，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 04N，使它的前轮压在地秤上，03N，汽车前后轮之间的举例是 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： 10、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 L15 1400N，搁在相距 D8、B 上，B，重 00N 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。 、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 11、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。 八：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。