力矩平衡條件應用教學的思考
設計好高中物理教學是每一位高中物理教師必做的功課。 下面是愛輝小編整理的扭矩平衡條件應用教學反思，供大家閱讀！
力矩平衡條件應用教學的思考
本課教學活動中，展示了日常生活中的各種剪刀，供學生觀察和使用杠桿知識分類，體現了“從生活到物理”的新理念； 在學習杠桿的種類和三種杠桿的特點之前，首先讓學生通過實物、多媒體圖片、實驗、觀察等進行大膽的猜測。
在教學過程中，充分發揮學生作為認知主體的作用，給予學生提問的時間，充分思考、討論、交流和回答問題，并盡力在課堂上解決相關問題。 在實驗探索三個杠桿特點的過程中，我注重培養學生的實驗能力和相互合作交流的能力，引導學生生動活潑地學習知識。 學生不僅可以總結研究問題、結果、研究方法等，而且可以將所學到的知識與生活實踐聯系起來。 阿基米德的話“給我一個支點和一根足夠長的硬棒，我就能撬動地球”。 讓學生明白學習物理不能機械地完成，而是要大膽思考、大膽做并與現實生活聯系起來。 生命是物理的積累。 物理在我們的生活中無處不在。 我們要學以致用，善于發現、敢于發現，讓生命與物理緊密相連。 現實生活中有很多杠桿的例子。 你要善于發現，認真研究。 無論做什么，都要從現實生活出發，用自己慧眼去發現生活中的物理現象。
在這門課的教學中，特別是在探索三個杠桿的特點時，沒有對弱勢群體的學生給予更多的關注。 因為他們的基礎和能力積累不夠，不喜歡做事，不善于說話和表達……所以老師很容易忽視他們，沒能給予他們更多的鼓勵，沒能創造更多的機會供他們表演。 沒有很好地引導學生將物理知識與日常生活緊密聯系起來，導致相當一部分學生在日常生活中對剪刀進行分類，而未能運用杠桿知識； 他們無法列出日常生活中杠桿的例子。 這一現象說明，我們的物理教學在某些方面脫離了生活實際。 學生對日常生活中豐富的物理現象和事實習以為常卻視而不見。 他們的腦子里除了課本上的公式、定義、規律等確鑿的知識之外，就什么也沒有了。 由于缺乏實踐，學生在運用所學知識解決實際問題時常常感到無能和無助。 因此，如何使學生在實踐中學習知識并提高應用能力是我們物理教學面臨的一個重要問題。
力矩平衡條件應用教案
一、教學目標
1.進一步理解扭矩的概念和固定旋轉軸物體的平衡條件。
2. 能夠應用力矩平衡條件解決旋轉平衡問題。
二、重點和難點
重點：力矩平衡條件的應用。
難點：旋轉軸的確定和扭矩的計算。
三、教學方法
講授與實踐相結合，總結
四、教學過程
我們在日常生活中接觸到很多扭矩平衡問題，比如桿秤、支架、起重機等，所以它非常好
平衡條件的靈活應用成為解決此類實際問題的關鍵。
(1)利用力矩平衡條件求解問題的一般方法和步驟
1.確定研究對象并選擇旋轉軸
在有些問題中力矩平衡，旋轉軸并不真正存在，而是為了解決問題，想象出了旋轉軸（認為物體可以
繞軸旋轉），我們可以選擇存在未知力但不需要解的旋轉軸，這樣
給解決問題帶來方便。
2、分析研究對象（旋轉軸除外）的受力情況，確定各力的力臂，并判斷各力的大小。
力矩的正負，力在旋轉軸上，它的作用線必須經過旋轉軸，它的力矩一定為零，所以分析力時
此時無需分析。
3. 根據力矩平衡條件求解方程。
注：基于力矩平衡求解問題時，不能將研究對象視為粒子。
(2)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時，其所受到的凈外力為零，在某一點之后所受到的力為
旋轉軸的合力矩為零。
(3) 例題
【例1】如圖所示：BO為質量均勻的梁，重量G1=80N。 BO的一端放在B點，可以
繞經過B點且垂直于紙張的軸旋轉。 另一端由鋼絲繩AO拉動。 梁保持水平，梁與鋼絲繩夾角為
30o，在梁O點懸掛重物，重量G2=240N，求鋼絲繩對梁的拉力F1。
一：分析
(1)本題中的梁是一個具有固定旋轉軸的物體；
(2)分析梁上的受力：拉力F1、重力G1、拉力F2；
(3) 求三個力的力臂并寫出各自的力矩：
F1的力矩：F逆時針，正1lsin
G1力矩：G1l順時針，負2
F2力矩：G2l順時針，負
b：根據力矩平衡條件物理資源網，先寫出力矩的代數和，然后列出力矩平衡方程2
由此我們得到：2sin
43 【例2】一輛汽車的重量為1.2×10N。 它的前輪壓在地磅上。 測量結果為6.7×10N。
該車前后輪間距為2.7m。 找到汽車重心的位置。 （即求前輪或后輪與地面對重力的接觸點
作用線的距離）
分析：（1）汽車可以看作是一個具有固定旋轉軸的物體。 如果以后輪與地面的接觸點為旋轉軸，
那么小車就受到兩個力矩的作用：一是重力力矩G；二是重力力矩G。 另一個是地秤前輪的支撐力F的力矩。
小車在兩個力矩的作用下保持平衡，利用旋轉平衡條件可以找到重心位置。
(2)引導學生分析：
a：地磅的顯示表示車輛對地磅的壓力；
b：根據牛頓第二定律，汽車前輪所受的支撐力也等于地磅的示值。
(3)指導學生畫出汽車上力矩的等效簡化圖；
(4
FL(5)求解最終結果并與課本對比;l1.5m G
（6）討論：為什么不采用前輪與地磅的接觸點作為旋轉軸？
以前輪與地秤接觸點為旋轉軸，將使已知力的力臂等于0，而另一個力（即后輪）
它與地磅之間的力）是未知的，最終無法求解。
【例3】如圖所示，自行車上連接踏板的連桿長為R1，踏板驅動半徑為r1的大型自行車。
齒輪盤通過鏈條與半徑為r2的后輪齒輪盤連接，并帶動半徑為r2的后輪旋轉。
(1) 假設自行車在平坦路面上勻速行駛時，
平均阻力為f，踏板上的平均力為F，鏈條張力為
為T，面向后輪的地面靜摩擦力為fs。 通過觀察，寫出以下方程：
動力系統中有多個旋轉軸。 分別寫出相應的扭矩平衡表達式。
模式：
(2) 假設R1=20cm，R2=33cm，踏板齒輪與后輪齒
盤上的齒數分別為48和24。 計算一個人踩踏板的平均效果。
力 F 與平均阻力 f 的比率。
(3)自行車傳動系統可簡化為等效杠桿。 以R1為力臂，畫出該杠桿的示意圖，并標出支點、力臂大小和力的方向。
分析：（1）自行車傳動系統中旋轉軸的數量為2，如圖所示，可列出踏板齒盤中心的旋轉軸A：
FR1=Tr1
后輪旋轉軸B可列出
Tr2=fsR2
(2) 由 FR1=Tr1 Tr2=fsR2
且∵勻速∴fs=f
可用∴10
(3)如圖∵∴應有FR1=2fR2
（四）課堂小結
對研究對象進行受力分析并繪制受力圖
解題步驟：選擇旋轉軸，確定該軸上各力的力臂以及各力矩的旋轉方向。 根據力矩平衡條件列出方程，求解力矩平衡條件的應用。 固定軸的選擇：一般以未知力為軸，這樣在分析時有一個力就少一個力，從而簡化問題。
1. 分析旋轉軸固定的物體的力力矩平衡，而不分析作用線通過旋轉軸的力時
2. 物體不能被視為粒子
3. 每個力都是在實際作用點處繪制的。
5.課外作業
練習 2P77(2),(3);P79(4),(5)
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