内容正文:
确定匀质薄板的重心位置
第十三章 三角形
综合与实践:
温馨提示:
杂技演员的表演是经过长期系统的训练才能获得成功的,所以我们不能轻易去模仿
生活重心
杂技演员
杂技演员走钢丝时,会一根长棒来调整身体重心,保持平衡,避免掉落。这展示了重心位置对身体平衡的重要性。
不倒翁
不倒翁无论怎么晃动,最终都会直立。这是因为它的重心较低,稳定性好,能抵抗外力干扰,始终保持平衡状态。
重心应用探讨
工程应用
■ 建筑领域:
水坝、挡土墙等建筑,重心需在一定范围内,否则可能坍塌。
■ 航空领域:
飞机重心位置合适,利于飞行平衡和操纵。
■ 机械领域:
混凝土搅拌机转动部分重心偏离转轴,达预期搅拌效果。
生活应用
■ 体育活动:
运动员转向时调整重心改变滑行方向。
■ 日常用品:
不倒翁利用重心原理,晃动后直立。
■ 运输行业:
卡车堆放货物时,合理安排重心,确保行驶稳定。
※ 工程中重心位置设计至关重要
※ 生活中重心位置影响物体运动和稳定
学习目标
1. 懂得重心的概念,知道匀质薄板的重心是重力等效作用点.
2. 经历验证探究活动,知道规则匀质薄板的重心位置是它的几何中心.
3. 经历实验操作,能用悬挂法确定匀质薄板重心位置.
明标定学
用一根手指或一个支架顶住一个三角形匀质薄板的重心,它能保持平衡吗?三角形匀质薄板的重心位置与三角形的重心位置有什么关系?
答:根据重心的性质,物体在重心处受力可保持平衡.
对于匀质三角形薄板,其质量均匀分布,其重心就是三角形的重心(三条中线交点).
依标导学
我们知道,三角形的三条中线的交点就是三角形的重心,大家试试以下实验:
■ 重心定义:
从效果看,物体各部分重力可认为集中作用在一点,此点即物体重心。它是重力等效作用点。
■ 举例说明:
一把长的尺子,它的重心就在它两条对角线的交点的位置上,大家拿用手指在这个位置托举看看,看看尺子能否平衡。
认识匀质规则图形重心
怎样确定其他常见的几何图形(如线段、正方形、长方形、平行四边形等)的重心位置?这些图形的重心位置有什么共同特点?你能尝试说明为什么三角形的重心也满足上述特点吗?
线段:中点是重心.
正方形、长方形、平行四边形:重心是对角线交点
共同点:规则匀质图形重心在其几何中心
揭开不规则薄板重心之谜:悬挂法
■ 实验原理:
依据二力平衡,薄板静止时,重力与拉力共线,重心在过悬挂点的竖直线上。
■ 操作步骤:
步骤一:在薄板上任取一点A,用图钉固定在铁架台上,使纸板能自由转动。待其静止后,用重垂线沿着悬线方向在纸板上画出一条直线L₁。
步骤二:换另一个不在L₁上的点B,重复上述操作,画出另一条铅垂线L₂。
推理得出结论:重心既在L₁上,又在L₂上,因此两条直线的交点O就是该薄板的重心。
※ 通过悬挂法,可找到不规则薄板重心
不规则薄板的重心在两条铅锤线的交点上
思考:是否物体的重心都在物体上呢?
一、选择填空题:
1.用悬挂法至少用几次就能找到重心( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
2.正方形的重心在 的交点上.
3.如图,在平面直角坐标系中,正方形ABOC ,正方形CODE
各顶点的坐标分别为A(−2,2),B(−2,0),O(0,0),
C(0,2) ,E(2,2),D(2,0) .则正方形ABOC
的重心的坐标是 ,正方形CODE的重心的
坐标是 ,矩形ABDE的重心的坐标是 .
扣标练学
重心方法回顾
■ 悬挂法:
在薄板边缘选两点,分别悬挂薄板,沿铅垂线画直线,两线交点即重心。如不规则硬纸板重心确定。
■ 几何法:
质量分布均匀、形状规则物体,重心在几何中心。如正方形、圆形等。
围标说学
重心应用探讨
工程应用
■ 建筑领域:
水坝、挡土墙等建筑,重心需在一定范围内,否则可能坍塌。
■ 航空领域:
飞机重心位置合适,利于飞行平衡和操纵。
■ 机械领域:
混凝土搅拌机转动部分重心偏离转轴,达预期搅拌效果。
生活应用
■ 体育活动:
运动员转向时调整重心改变滑行方向。
■ 日常用品:
不倒翁利用重心原理,晃动后直立。
■ 运输行业:
卡车堆放货物时,合理安排重心,确保行驶稳定。
聚标拓学
※ 工程中重心位置设计至关重要
※ 生活中重心位置影响物体运动和稳定
(1)对于形状规则、质量分布均匀的物体,其重心位置在( )
A. 物体的几何中心 B.物体的边缘
C.物体的端点 D.无法确定
(2)用悬挂法确定物体的重心,至少要悬挂( )
A.1次 B.2次 C. 3次 D. 4次
(3)对于不规则薄板状物体,我们可以用 法来确定它的重心位置.
达标测学
A
C
o
B
(4)如图,在平面直角坐标中,正方形OABC的边长是4,则正方形OABC的重心的坐标是 .
谢谢大家
Lavf60.16.100
Lavf60.16.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$