力矩平衡条件应用教学的思考
设计好高中物理教学是每一位高中物理教师必做的功课。 下面是爱辉小编整理的扭矩平衡条件应用教学反思，供大家阅读！
力矩平衡条件应用教学的思考
本课教学活动中，展示了日常生活中的各种剪刀，供学生观察和使用杠杆知识分类，体现了“从生活到物理”的新理念； 在学习杠杆的种类和三种杠杆的特点之前，首先让学生通过实物、多媒体图片、实验、观察等进行大胆的猜测。
在教学过程中，充分发挥学生作为认知主体的作用，给予学生提问的时间，充分思考、讨论、交流和回答问题，并尽力在课堂上解决相关问题。 在实验探索三个杠杆特点的过程中，我注重培养学生的实验能力和相互合作交流的能力，引导学生生动活泼地学习知识。 学生不仅可以总结研究问题、结果、研究方法等，而且可以将所学到的知识与生活实践联系起来。 阿基米德的话“给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬动地球”。 让学生明白学习物理不能机械地完成，而是要大胆思考、大胆做并与现实生活联系起来。 生命是物理的积累。 物理在我们的生活中无处不在。 我们要学以致用，善于发现、敢于发现，让生命与物理紧密相连。 现实生活中有很多杠杆的例子。 你要善于发现，认真研究。 无论做什么，都要从现实生活出发，用自己慧眼去发现生活中的物理现象。
在这门课的教学中，特别是在探索三个杠杆的特点时，没有对弱势群体的学生给予更多的关注。 因为他们的基础和能力积累不够，不喜欢做事，不善于说话和表达……所以老师很容易忽视他们，没能给予他们更多的鼓励，没能创造更多的机会供他们表演。 没有很好地引导学生将物理知识与日常生活紧密联系起来，导致相当一部分学生在日常生活中对剪刀进行分类，而未能运用杠杆知识； 他们无法列出日常生活中杠杆的例子。 这一现象说明，我们的物理教学在某些方面脱离了生活实际。 学生对日常生活中丰富的物理现象和事实习以为常却视而不见。 他们的脑子里除了课本上的公式、定义、规律等确凿的知识之外，就什么也没有了。 由于缺乏实践，学生在运用所学知识解决实际问题时常常感到无能和无助。 因此，如何使学生在实践中学习知识并提高应用能力是我们物理教学面临的一个重要问题。
力矩平衡条件应用教案
一、教学目标
1.进一步理解扭矩的概念和固定旋转轴物体的平衡条件。
2. 能够应用力矩平衡条件解决旋转平衡问题。
二、重点和难点
重点：力矩平衡条件的应用。
难点：旋转轴的确定和扭矩的计算。
三、教学方法
讲授与实践相结合，总结
四、教学过程
我们在日常生活中接触到很多扭矩平衡问题，比如杆秤、支架、起重机等，所以它非常好
平衡条件的灵活应用成为解决此类实际问题的关键。
(1)利用力矩平衡条件求解问题的一般方法和步骤
1.确定研究对象并选择旋转轴
在有些问题中力矩平衡，旋转轴并不真正存在，而是为了解决问题，想象出了旋转轴（认为物体可以
绕轴旋转），我们可以选择存在未知力但不需要解的旋转轴，这样
给解决问题带来方便。
2、分析研究对象（旋转轴除外）的受力情况，确定各力的力臂，并判断各力的大小。
力矩的正负，力在旋转轴上，它的作用线必须经过旋转轴，它的力矩一定为零，所以分析力时
此时无需分析。
3. 根据力矩平衡条件求解方程。
注：基于力矩平衡求解问题时，不能将研究对象视为粒子。
(2)一般物体的平衡条件
一般物体的平衡条件：当物体处于平衡状态时，其所受到的净外力为零，在某一点之后所受到的力为
旋转轴的合力矩为零。
(3) 例题
【例1】如图所示：BO为质量均匀的梁，重量G1=80N。 BO的一端放在B点，可以
绕经过B点且垂直于纸张的轴旋转。 另一端由钢丝绳AO拉动。 梁保持水平，梁与钢丝绳夹角为
30o，在梁O点悬挂重物，重量G2=240N，求钢丝绳对梁的拉力F1。
一：分析
(1)本题中的梁是一个具有固定旋转轴的物体；
(2)分析梁上的受力：拉力F1、重力G1、拉力F2；
(3) 求三个力的力臂并写出各自的力矩：
F1的力矩：F逆时针，正1lsin
G1力矩：G1l顺时针，负2
F2力矩：G2l顺时针，负
b：根据力矩平衡条件物理资源网，先写出力矩的代数和，然后列出力矩平衡方程2
由此我们得到：2sin
43 【例2】一辆汽车的重量为1.2×10N。 它的前轮压在地磅上。 测量结果为6.7×10N。
该车前后轮间距为2.7m。 找到汽车重心的位置。 （即求前轮或后轮与地面对重力的接触点
作用线的距离）
分析：（1）汽车可以看作是一个具有固定旋转轴的物体。 如果以后轮与地面的接触点为旋转轴，
那么小车就受到两个力矩的作用：一是重力力矩G；二是重力力矩G。 另一个是地秤前轮的支撑力F的力矩。
小车在两个力矩的作用下保持平衡，利用旋转平衡条件可以找到重心位置。
(2)引导学生分析：
a：地磅的显示表示车辆对地磅的压力；
b：根据牛顿第二定律，汽车前轮所受的支撑力也等于地磅的示值。
(3)指导学生画出汽车上力矩的等效简化图；
(4
FL(5)求解最终结果并与课本对比;l1.5m G
（6）讨论：为什么不采用前轮与地磅的接触点作为旋转轴？
以前轮与地秤接触点为旋转轴，将使已知力的力臂等于0，而另一个力（即后轮）
它与地磅之间的力）是未知的，最终无法求解。
【例3】如图所示，自行车上连接踏板的连杆长为R1，踏板驱动半径为r1的大型自行车。
齿轮盘通过链条与半径为r2的后轮齿轮盘连接，并带动半径为r2的后轮旋转。
(1) 假设自行车在平坦路面上匀速行驶时，
平均阻力为f，踏板上的平均力为F，链条张力为
为T，面向后轮的地面静摩擦力为fs。 通过观察，写出以下方程：
动力系统中有多个旋转轴。 分别写出相应的扭矩平衡表达式。
模式：
(2) 假设R1=20cm，R2=33cm，踏板齿轮与后轮齿
盘上的齿数分别为48和24。 计算一个人踩踏板的平均效果。
力 F 与平均阻力 f 的比率。
(3)自行车传动系统可简化为等效杠杆。 以R1为力臂，画出该杠杆的示意图，并标出支点、力臂大小和力的方向。
分析：（1）自行车传动系统中旋转轴的数量为2，如图所示，可列出踏板齿盘中心的旋转轴A：
FR1=Tr1
后轮旋转轴B可列出
Tr2=fsR2
(2) 由 FR1=Tr1 Tr2=fsR2
且∵匀速∴fs=f
可用∴10
(3)如图∵∴应有FR1=2fR2
（四）课堂小结
对研究对象进行受力分析并绘制受力图
解题步骤：选择旋转轴，确定该轴上各力的力臂以及各力矩的旋转方向。 根据力矩平衡条件列出方程，求解力矩平衡条件的应用。 固定轴的选择：一般以未知力为轴，这样在分析时有一个力就少一个力，从而简化问题。
1. 分析旋转轴固定的物体的力力矩平衡，而不分析作用线通过旋转轴的力时
2. 物体不能被视为粒子
3. 每个力都是在实际作用点处绘制的。
5.课外作业
练习 2P77(2),(3);P79(4),(5)
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