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力矩平衡條件的應(yīng)用教案設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、理解力臂的概念，
2、理解力矩的概念，并會(huì)計(jì)算力矩
能力目標(biāo)
1、通過示例，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問題的分析能力以及解決問題的能力
情感目標(biāo)：
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的觀察和探究能力，同時(shí)激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣，力矩平衡條件的應(yīng)用。
典型例題
關(guān)于殘缺圓盤重心的分析
例1 一個(gè)均勻圓盤，半徑為 ，現(xiàn)在在園盤靠著邊緣挖去一個(gè)半徑為 的圓孔，試分析說明挖去圓孔后，圓盤的重心在何處．
解析：由于圓盤均勻，設(shè)圓盤的單位面積的重力為 ，
為了思考問題的方便，我們?cè)O(shè)想在大圓盤的另一側(cè)對(duì)稱地再挖去一個(gè)半徑等于 的小圓，如圖所示，我們要求的是紅色的小圓盤與灰色部分的重心位置，根據(jù)對(duì)稱性， 一定是大圓圓心 與小圓圓心 連線上，設(shè) ，則 ．
如果我們用手指支撐在 點(diǎn)，則這個(gè)物體會(huì)保持平衡，這兩部分的重心對(duì) 點(diǎn)的力矩滿足平衡條件．這兩部分的重力分別是 及 ．
可列出力矩平衡方程
解方程，得出： ．
關(guān)于一端抬起的木桿重力問題
例2 一個(gè)不均勻的長木桿，平放在地面上，當(dāng)我們抬起它的一端（另一端支在地面上），需要用500N的力；如果抬另一端，發(fā)現(xiàn)這回需要用800N才能抬起．請(qǐng)分析說明這根木桿的重力是多少？
解析：設(shè)木桿長為 ，重力為 ，已知抬起 端時(shí)用力為500N，抬起 端時(shí)用力大小為800N．可以假設(shè)木桿的重心距 端為 ，距 端為 ．
抬 端時(shí)，以 端點(diǎn)為軸 由力矩平衡條件可得
抬 端時(shí)，以 端點(diǎn)為軸 由力矩平衡條件可得
聯(lián)立上面的兩方程式可得
關(guān)于圓柱體滾臺(tái)階的問題
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