第4节 力矩的平衡条件(精品).ppt
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1、人教版高中物理选修人教版高中物理选修人教版高中物理选修人教版高中物理选修2-22-2第一章第一章第一章第一章 物体的平衡物体的平衡物体的平衡物体的平衡王 敬 文亳州一中南校4.力矩的平衡条件力矩的平衡条件 单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式 如图所示为一双扇门,请问,如图所示为一双扇门,请问,为什么门的为什么门的把手把手装在门的边沿而不是装在门的中间呢?装在门的边沿而不是装在门的中间呢?如图所示,用板手拧螺丝,请问把手放在板手如图所示,用板手拧螺丝,请问把手放在板手的不同位置所用的力是否相同?为什么?的不同位置所用的力是否相同?为什么?亳州一中南校亳州一中南校 问题引入问题引
2、入OOFrFrOFr 力对物体的转动效果不仅与力的大小有关,而力对物体的转动效果不仅与力的大小有关,而且与力到转轴的距离有关且与力到转轴的距离有关。1.力臂力臂转动轴到力的作用线的垂直距离转动轴到力的作用线的垂直距离。2.力矩力矩力和力臂的乘积力和力臂的乘积。3.单位单位 牛牛米米(N m)亳州一中南校亳州一中南校 一、力一、力 矩矩亳州一中南校亳州一中南校 如图所示为一双扇门,请问,为什么门的把手如图所示为一双扇门,请问,为什么门的把手装在门的边沿而不是装在门的中间呢装在门的边沿而不是装在门的中间呢?如图所示,用板手拧螺丝,请问把手放在板手如图所示,用板手拧螺丝,请问把手放在板手的不同位置所
3、用的力是否相同?为什么?的不同位置所用的力是否相同?为什么?亳州一中南校亳州一中南校 一、力一、力 矩矩 如图所示,转盘可以绕轴如图所示,转盘可以绕轴O 转动,在盘上有两点受到转动,在盘上有两点受到力力F 和和F 的作用,的作用,12 合力矩为合力矩为F1F2 r2 r1则产生的力矩为则产生的力矩为 我们规定:使物体沿逆时针方向转动的力矩为我们规定:使物体沿逆时针方向转动的力矩为正,沿顺时针方向转动的力矩为负。正,沿顺时针方向转动的力矩为负。亳州一中南校亳州一中南校 二、有固定转动轴的物体的平衡条件二、有固定转动轴的物体的平衡条件 讨论:讨论:绕定轴转动的绕定轴转动的平衡条件平衡条件是是:合力
4、矩为零,合力矩为零,或者说力矩的代数和为零。,或者说力矩的代数和为零。(3)若若 ,则则 M=0,转盘将保持静止转盘将保持静止或匀速转动。这种状态称为或匀速转动。这种状态称为平衡状态平衡状态。(2)若若 ,转盘将沿逆时针方向转动;转盘将沿逆时针方向转动;(1)若若 ,转盘将沿顺时针方向转动;转盘将沿顺时针方向转动;亳州一中南校亳州一中南校 二、有固定转动轴的物体的平衡条件二、有固定转动轴的物体的平衡条件亳州一中南校亳州一中南校有固定转动轴的物体的平衡条件是有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和等于零。力矩的代数和等于零。即,即,总结:总结:作用在物体上的几个力的合力矩为零的情形叫做作用在物
5、体上的几个力的合力矩为零的情形叫做力矩的平衡。力矩的平衡。二、有固定转动轴的物体的平衡条件二、有固定转动轴的物体的平衡条件30BAO.例例1 如如图图所所示示,灯灯重重20 N,用用重重量量不不计计的的水水平平可可转转动动杆杆 BO 和和细细绳绳 AO 悬悬吊吊起起来来,AO 与与水水平平杆杆的的夹夹角角为为30,求细绳的拉力求细绳的拉力。GlFr 分分析析:以以杆杆BO为为研研究究对对象象,B为为转转轴轴,由由于于B点点的的作作用用力力通通过过转转轴轴,所所以以不不产产生生力力矩矩。因因此此,灯灯的的重重力力G产产生生顺顺时时针针方方向向的的力力矩矩,细细绳绳的的拉拉力力F产产生生逆时针方向
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