内容正文:
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在初中学过的杠杆平衡条件,只牵涉到两个力矩
如果一个有固定转动轴的物体受到几个力矩的作用而处于平衡状态,需要满足什么条件呢?
1.4 力矩的平衡条件
第一章 物体的平衡
1. 知识与能力
理解有固定转动轴的物体的平衡条件
能应用力矩平衡条件处理有关问题
2 . 过程与方法
进一步熟悉对物体的受力分析
学会用数学知识处理物理问题
教学目标
3. 情感态度与价值观
学会要具体问题具体分析
力矩平衡条件的应用
用力矩平衡条件如何正确地分析和解决问题
教学重难点
重点
难点
2﹑例题分析
1﹑力矩的平衡条件
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力矩的平衡条件
46.unknown
如果有多个力矩作用在有固定转动轴的物体上,当所有使物体向顺时针方向转动的力矩之和等于所有使物体向逆时针方向转动的力矩之和时,物体将保持平衡.
如果把使物体向逆时针方向转动的力矩定为正力矩,使物体向顺时针方向转动的力矩定为负力矩,则:有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和等于零.即
M1+M2+M3+…=0
或者
M合 = 0
作用在物体上几个力的合力矩为零的情形叫做力矩的平衡.
动画:力矩的平衡条件
47.unknown
钢索斜拉桥如图所示,均匀水平桥板AO重为G,三根平行钢索与桥面成30°角,间距AB = BC = CD = DO,若每根钢索受力大小相等,则每根钢索承受多大的拉力?
例题
30°
O
D
C
B
A
桥板可以看做有固定转动轴的物体,以O点为转轴.它受到三根钢索的拉力的力矩和桥板策略的力矩的作用.桥板在这些力矩的作用下保持平衡.
分析
30°
O
D
C
B
A
解
30°
O
D
C
B
A
F
H
N
M
F
F
画出桥板受力的示意图
由题意有
AB = BC = CD = DO = L
作出三根钢索拉力F的力臂OH、ON和OE
OH = 0.5OD = 0.5L
ON = 0.5OC = L
OM = 0.5OB = 1.5L
桥板重力G的力臂为
OC = 2L
30°
O
D
C
B
A
F
H
N
M
F
F
力矩平衡方程为
F×OH + F×ON + F×OM - G×OC = 0
代入各力臂值得
F ×3L - G ×2L = 0
F = 2/3G
如图:BO是一根质量均匀的