[物理教学设计－力矩平衡条件的应用] 平衡力矩

物理教案－力矩平衡条件应用学目标知识目标。

、理力臂概念。

、理力矩概念并会计算力矩能力目标。

、通示例培养学生对问题分析能力以及问题能力情感目标。

培养学生对现象观察和探究能力激发学习物理兴趣。

型例题关残缺圆盘重心分析。

例　匀圆盘半径现盘靠着边缘挖半径圆孔试分析说明挖圆孔圆盘重心何处．。

析由圆盘匀设圆盘单位面积重力。

了思考问题方便我们设想圆盘另侧对称地再挖半径等圆如图所示我们要是红色圆盘与灰色部分重心位置根据对称性定是圆圆心与圆圆心连线上设则．。

如我们用手指支撑则这物体会保持平衡这两部分重心对力矩满足平衡条件．这两部分重力分别是及．可列出力矩平衡方程。

方程得出．关端抬起木杆重力问题。

例不匀长木杆平放地面上当我们抬起它端（另端支地面上）要用500力；如抬另端发现这回要用800才能抬起．请分析说明这根木杆重力是多少？

析设木杆长重力已知抬起端用力500抬起端用力800．可以假设木杆重心距端距端．。

抬端以端轴由力矩平衡条件可得。

抬端以端轴由力矩平衡条件可得。

立上面两方程式可得关圆柱体滚台阶问题。

例3　如图所示若使圆柱体滚上台阶要使作用力试分析作用力作用应作用圆柱体截面什么位置？

析根据题。

圆柱体滚上台阶程圆柱体与台阶相接处动轴．。

由固定动轴物体平衡条件可知匀速动圆柱体重力力矩应与作用力力矩相等．又因圆柱体重力和它对动轴力臂是确定所以要使作用力其力臂定长又因动轴圆柱体边缘上作用力作用也要圆柱体边缘上要想作用力力臂长就只有圆柱体截面直径如图；作用力方向是垂直圆柱体截面直径向上如图所示现访问是国教师吧旗下教案