第四章 物體的平衡（四、力矩平衡條件的應用）
教學目標：
一 知識目標：
1.理解有固定轉動軸的物體的平衡條件；
2.能應用力矩平衡條件處理有關問題。
二 能力目標：
1.學會用數學知識處理物理問題；
2.進一步熟悉對物體的受力分析。
三 德育目標：
使學生學會要具體問題具體分析
教學重點：
力矩平衡條件的應用
教學難點：
用力矩平衡條件如何正確地分析和解決問題
教學方法：
講授法、歸納法
教學用具：
投影儀、投影片
教學步驟：
一 導入新課
1.用投影片出示下列思考題：
（1）什么是力矩的平衡？
（2）有固定準確軸的物體的平衡條件是什么？
2.本節課我們繼續學習運動有固定轉動軸的物體的平衡求解問題的方法。
二 新課教學
（一）用投影片出示本節課的學習目標：
1.熟練應用力矩平衡條件解決有固定轉動軸物體在轉動平衡狀態下的有關問題。
2.進一步提高受力分析的能力。
（二）學習目標完成過程：
1.用投影片出示例題1：
如圖：bo是一根質量均勻的橫梁，重量g1＝80n，bo的一端安在b點，可繞通過b點且垂直于紙面的軸轉動，另一端用鋼繩ao拉著橫梁保持水平，與鋼繩的夾角，在橫梁的o點掛一個重物，重要g2＝240n，求鋼繩對橫梁的拉力f1：a：分析
（1）本題中的橫梁是一個有固定轉動軸的物體；
（2）分析橫梁的受力：拉力f1，重力g1，拉力f2；
（3）找到三個力的力臂并寫出各自的力矩：
f1的力矩：
g1的力矩：
f2的力矩：
b：指導學生寫出解題過程：
c：用投影片展示正確的解題過程如下：
解：據力矩平衡條件有：
由此得：
d：鞏固訓練：
如圖所示，oab是一彎成直角的杠桿，可繞過o點垂直于紙面的軸轉動，桿oa長30cm，ab段長為40cm，桿的質量分布均勻，已知oab的總質量為7kg，現在施加一個外力f，使桿的ab段保持水平，則該力作用于桿上哪一點，什么方向可使f最小？
2.用投影片出示例題2：
一輛汽車重1.2×104n，使它的前輪壓在地秤上，測得的結果為6.7×103n，汽車前后輪之間的舉例是2.7m，求汽車重心的位置，（即求前輪或后輪與地面接觸點到重力作用線的距離）
（1）分析：汽車可看作有固定轉動軸的物體，若將后輪與地面的接觸處作為轉動軸，則汽車受到以下力矩的作用：一是重力g的力矩；二是前輪受到的地秤對它的支持力的力矩；汽車在兩個力矩的作用下保持平衡，利用轉動平衡條件即可求出重心的位置。
（2）注意向學生交代清：
a：地秤的示數指示的是車對地秤壓力的大小；
b：據牛頓第二定律得到車前輪受到的支持力的大小也等于地秤的示數。
（3）學生寫出本題的解題步驟，并和課本比較；
（4）討論：為什么不將前輪與地秤接觸處作為轉動軸？
將前輪與地秤接觸處作為轉動軸，將會使已知力的力臂等于0，而另一個力（即后輪與地秤間的作用力）又是未知的，最后無法求解。
（5）鞏固訓練
一塊均勻木板mn長l＝15cm，g1＝400n，擱在相距d＝8m的兩個支架a、b上，ma＝nb，重g2＝600n的人從a向b走去，如圖：問人走過b點多遠時，木板會翹起來？
三 小結：
本節課我們主要學習了運用力矩平衡條件解題的方法：
1.確定研究對象：
2.分析研究對象的受力情況，找出每一個力的力臂，分析每一個力矩的轉動方向；
3.據力矩平衡條件建立方程[m合＝0或m順＝m逆]
4.解方程，對結果進行必要的討論。
四 作業