《刚体平衡的条件》教案1.pdf
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1、刚体平衡的条件 【教学课题】 刚体平衡的条件 【教学目标】 1.知识与能力 认识刚体的平衡条件 2.过程与方法 能用刚体的平衡条件分析物体的平衡 3.情感态度与价值观 培养全面分析问题的能力和推理能力 【教学安排】 2 课时 【教学重难点】 重点: 1、刚体的概念 2、刚体平衡的条件 难点:能正确运用平衡条件求解静力学问题。 【教学方法】 实验法、讲练法、归纳法、讲授法 【教学用具】 投影仪、投影片 【教学内容】 一、刚体平衡的条件 选用不容易变形的直杆代表扁担。用弹簧测力计测出它自身 的重量 G,再设法测出杆的重心C。 用细线拴住杆的A、B 两点,把它挂在两个弹簧测力计下面, 并在 D 处挂
2、 4 个钩码(其总重量G1) ,如图 1.5-1 所示。调节测 力计的高低,使杆在水平方向上平衡。 分别读出两个测力计的读数F1和 F2。用刻度尺分别测出A、B、C、D 间的距离。分析 此时杆的受力情况。 画出直杆的受力分析示意图(如图1.5-2) 从实验数据可以看出,F1 + F2 = G + G1 或 F1 + F2 G G1 = 0 以 A 为转动轴,计算各力对A 轴的力矩的代数和,得到 F2 AB G AC G1 AD = 0 若以 B 为转动轴,计算各力对B 轴的力矩的代数和,可得到 GBC + G1 BD F1 AB = 0 刚体平衡的条件是:合力为零、合力矩为零 即 F = 0
3、和 M = 0 二、例题详解 例题 1.为了称重汽车的重量, 把汽车的前轮压在地秤上(图 1.5-3甲) , 测得的结果为6.7 103N,汽车前后轮之间的距离是 2.7m,汽车的重 心距离后轮1.5m,求汽车的重量和后轮对地面的压力。 分析: 汽车可以看做刚体,处于平衡状态。受到重力G,地秤对前轮 支持力 F1和地面对后轮支持力F2的作用,如图1.5-3 乙。 根据刚体平衡条件,这三个力的合力为零;若将后轮与地面的 接触位置作为转动轴,则汽车受到两个力矩的作用:一个是重力G 的力矩,另一个是地秤对前轮支持力F1的力矩, F1的大小等于汽车前轮压地秤的力,即题 中所给的测量结果6.7 103N
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