第七讲 定轴转动物体的平衡(教案)

一、教案基本信息1. 主题：有固定转动轴物体的平衡教案2. 学科：物理学3. 年级：八年级4. 课时：2课时5. 教学目标：a. 让学生理解有固定转动轴物体的平衡概念b. 培养学生运用杠杆原理分析解决问题的能力c. 引导学生通过实验探究，发现有固定转动轴物体平衡的条件二、教学内容与过程1. 导入：a. 引入杠杆的概念，复习杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）b. 提问：上节课我们学习了杠杆的平衡，有固定转动轴的物体是如何保持平衡的呢？2. 知识讲解：a. 讲解有固定转动轴物体的平衡概念b. 引导学生理解转动轴对物体平衡的影响c. 通过示意图演示有固定转动轴物体的平衡状态3. 实例分析：a. 分析生活中常见的有固定转动轴物体平衡的实例b. 引导学生运用杠杆原理分析实例中的平衡条件4. 实验探究：a. 安排学生进行实验，观察并记录实验现象b. 引导学生根据实验现象总结有固定转动轴物体平衡的条件5. 总结与拓展：a. 总结有固定转动轴物体的平衡条件b. 引导学生思考：平衡状态下的有固定转动轴物体，其力与力臂的关系是什么？三、课堂练习1. 根据题目要求，分析并画出下列实例中的动力臂和阻力臂：a. 撬棍撬起重物的过程b. 荡秋千的过程2. 结合生活实际，运用平衡条件分析下列现象：a. 翘板游戏的原理b. 吊车的平衡调节四、课后作业1. 复习本节课所学内容，整理笔记2. 完成课后练习题3. 预习下一节课内容五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况，以及实验操作的准确性2. 课后作业：检查学生作业完成情况，巩固所学知识3. 单元测试：评估学生对有固定转动轴物体平衡的掌握程度六、教学内容与过程（续）5. 教学反馈：a. 收集学生课堂练习和课后作业的完成情况，分析学生的掌握程度。

b. 针对学生的共性问题进行讲解和辅导。

c. 鼓励学生在课堂上积极提问，解答学生的疑惑。

七、教学策略与方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究有固定转动轴物体的平衡条件。

一、教学目标1.了解平衡的概念和条件；2.了解重心的概念和求解方法；3.掌握利用重心判断物体平衡的方法。

二、教学重点1.平衡的条件的讲解；2.重心的概念和求解方法的讲解；3.重心判断物体平衡的方法的讲解。

三、教学难点1.重心的求解方法的理解；2.利用重心判断物体平衡的理解。

四、教学准备1.教材：《物理教学参考书》；2.教具：固定转动轴物体、支架、盘秤、木棍。

五、教学过程1.引入：分析一下日常生活中平衡的概念和条件，例如平衡的书架或平衡的家具，围绕这些具体实例进行讲解。

2.知识讲解（1）平衡的条件：物体保持平衡的条件是重心落在支撑面内，这是固定转动轴物体平衡的关键条件之一。

（2）重心的概念：物体重力作用点的平衡点称为重心。

当一个物体在重力作用下处于平衡状态时，重心会处于支持平衡的支持面上。

（3）求解物体重心的方法：可以利用试重法或直接找到一组特殊的平衡点，并通过连线求中心位置等方法求解物体重心。

3.实验操作（1）固定转动轴物体平衡的实验操作：将固定转动轴物体放在支架上，通过调整物体重心的位置使得物体在重力共同作用下平衡。

实验时，可以通过借助石墩子等坚实的物体来确定物体的平衡点以及重心位置。

（2）利用重心判断固定转动轴物体平衡的实验操作：将固定转动轴物体放在支架上，用盘秤来测量两端的重量。

通过比较测量结果来判定物体是否平衡。

若两端重量相等，说明物体平衡；若两端重量不相等，则说明物体不平衡。

4.课堂讨论通过实验操作的结果与重心的位置的关系，引导学生探讨如何判断物体的平衡状态，并且梳理道出物体平衡状态的重心位置与所放位置的关系，以便进一步理解物体平衡状态的这一概念。

六、教学总结通过本次课程的学习，学生可以进一步了解和掌握固定转动轴物体平衡的关键条件，并能够通过重心位置的判定来判断物体的平衡状态，使学生的实验能力和分析能力得到提高。

高中物理-高一课题：有固定转动轴物体的平衡教案一、教学目标1. 理解有固定转动轴物体的平衡条件，并能够应用解决相关问题。

2. 能够通过实验和探究，掌握确定质心、重心位置的方法，并能够运用到平衡问题中。

二、教学重难点1. 理解有固定转动轴物体的平衡条件。

2. 掌握确定质心、重心位置的方法，在实验中准确测量物体的质心、重心位置。

三、教学方法1. 演示法：通过示范物体的转动平衡来让学生理解有固定转动轴物体的平衡条件。

2. 实验法：通过实验来探究和测量质心、重心位置，巩固学生对这些概念的理解和应用能力。

四、教学过程1. 开场导入向学生提问：为什么翻滚着的圆环不会自动倒下来呢？为什么旋转的陀螺能在一个点上保持平衡呢？引出有固定转动轴物体的平衡问题。

2. 知识讲授* 想要让一个有固定转动轴的物体保持平衡，需要满足以下条件：1. 物体的重心要在转动轴上；2. 物体的任何一点到转动轴的力矩为零。

* 如何确定物体的重心位置？1. 在平面上将物体悬挂：- 确定物体的平衡位置；- 用细线挂住物体，让物体在原位置旋转；- 用圆规测量物体的轮廓；- 在轮廓边缘取几个点，连接这些点的连线的交点即为重心。

2. 在垂直方向将物体悬挂：- 分别沿三个轴心方向引线将物体悬挂；- 确定物体的重心位置。

3. 物体规则的情况：- 可以通过公式计算。

* 如何确定物体的质心位置？质心即为物体所有点的坐标乘以对应点的质量值之和再除以总质量，可以通过公式计算。

3. 实验探究实验一：测量物体的重心位置步骤：1. 挂上一块板子，记录平衡位置；2. 停止摆动，测量板子下端距地面高度；3. 轻扫板子使其沿直线前后移动，记录板子在不同位置时的高度；4. 用求重心的方法求出物体重心的位置。

实验二：测量物体的质心位置步骤：1. 在平面上绕两个相互垂直的轴旋转物体，记录时间；2. 在同一个物体上，分别测量10个不同点的坐标，求出平均值；3. 根据质心公式计算出物体质心的位置。

注：以下内容均为生成，仅供参考，如需使用请自行辨别。

如何用物理学的知识讲解有固定转动轴物体的平衡教案？一. 教学目标1.了解有固定转动轴物体的平衡概念。

2.掌握固定转动轴系统的平衡条件。

3.能够运用知识解决相关练习题。

二. 教学重点1.理解固定转动轴物体的平衡概念。

2.掌握固定转动轴系统的平衡条件。

三. 教学难点1.理解针对固定转动轴系统的平衡条件，并将其运用到实际问题中。

四. 教学过程1.引入请同学们想象一个旋转中的地球，如何保持平衡呢？这就需要学习物体的平衡知识。

当物体以固定的轴线旋转时，我们称之为有固定转动轴的物体。

今天我们就来学习有固定转动轴物体的平衡知识。

2.讲解有固定转动轴物体的平衡要求物体的重心要在转轴上方。

当物体只受重力作用时，平衡条件可表示为：MgR = Iα其中，m：物体的质量R：转轴到重心的垂直距离g：重力加速度I：物体绕转轴的转动惯量α：物体绕转轴的角加速度2.1.转动惯量定义转动惯量表示物体绕旋转轴旋转时的惯性大小，是一个标量。

当物体为刚体时，转动惯量为：I=∫r²dm其中，r：m点到转轴距离m：小质量2.2.平衡条件解析从上式可知，若MgR≠Iα，则物体将有转动的趋势，即不平衡。

所以，要使物体保持平衡，必须满足：MgR = Iα在实际问题中，物体的平衡条件往往不止是重力，常常还会受到其他力的作用。

此时，只需将平衡条件中的重力改为其他力，即可解决实际问题。

3.练习请同学们阅读以下问题，并结合上述平衡条件来解答。

3.1.有一个均匀的木板，质量为m，长度为L，转动轴位于其一端，如何才可使木板保持水平平衡？答：根据平衡条件可知，木板的重心应位于转动轴上方。

由于木板均匀，因此重心位于木板中点处，即L/2的长度处。

所以，有：Mg(L/2) = (1/3)mL²α即：α = 3g/(2L)因此，木板以该角加速度旋转时，才能保持水平平衡。

3.2.一个摆锤受到一个水平向的恒力F的作用，如何才能使摆锤保持平衡？答：根据平衡条件可知，恒力F的作用点应位于摆锤重心的垂直线上。

运用固定转动轴物体平衡原理解决实际问题——教案一、教学目标1.全面了解力矩的概念和性质，了解固定转动轴物体的平衡条件。

2.学习力矩平衡原理的应用，能够解决一些与固定转动轴物体有关的实际问题。

3.掌握一定的解题技巧和方法，能够熟练地进行力矩平衡方程的列写和求解工作。

二、教学重点1.力矩概念的理解与应用。

2.固定转动轴物体的平衡条件与解题方法。

三、教学难点1.重点是在理解力矩概念和力矩平衡原理的应用方面。

2.对于一些比较复杂的力矩平衡问题需要加强分析能力和解题技巧的训练。

四、教学内容1.力矩的概念和性质。

2.固定转动轴物体的平衡条件和解题方法。

3.针对一些课外问题进行力矩平衡方程的列写和求解。

五、教学方法1.探究式教学方法。

2.组织讨论式教学方法。

3.报告式教学方法。

4.实践式教学方法。

六、教学步骤1.引入通过一个问题引入课堂：两个人在抬一张桌子，问题是如何平衡桌子，不倒下来。

引导学生对问题进行讨论。

2.概念介绍讲解力矩的概念和公式，引导学生研究力矩的性质和应用。

3.平衡条件讲解物体的平衡条件，重点介绍转动轴的静力学性质和平衡条件。

4.解题方法通过一些案例，讲解力矩平衡方程的列写和求解方法。

重点指导学生判断受力方向，确定受力点和力臂长度。

5.实践操作教师组织学生进行一些实际问题的解决，引导学生运用所学的知识，进行力矩平衡方程的列写和求解。

6.总结对本堂课的内容进行总结，强调重点和难点。

帮助学生掌握重要知识点，加深对力矩平衡方程的理解和应用。

七、教学反思本次教学通过引入问题和实际案例，使学生感受到力矩平衡方程的应用性和实际意义，激发了学生的探究兴趣。

通过梳理思路和总结归纳，帮助学生对所学知识有了更深的理解和应用能力。

但是，在一些案例解题时，少数学生仍然存在一些困惑和疑虑，需要进一步的巩固和补充。

在接下来的教学中，我们将针对这些困惑和疑虑进行更加深入的探究和讲解，使学生对力矩平衡方程有更深刻的理解。

有固定转动轴物体的平衡胡克谦教学目标一、知识目标1.知道什么是转动轴和有固定转动轴的物体的平衡状态.2.掌握力矩的概念3.理解有固定转动轴的物体的平衡条件.二、能力目标通过有固定转动轴的物体的平衡条件的得出过程，培养学生的概括能力和分析推理能力.三、德育目标培养学生研究物理问题的能力和兴趣，了解科学方法在物理研究中的应用.教学重点1.力矩的概念.2.有固定转动轴的物体的平衡条件.教学难点力矩的概念.教学过程一、导入新课认识固定转动轴物体1、观察：课件展示的物体在转动时有什么特征？（转动物体上的各点，在转动过程中所画的运动轨迹都是围绕一条直线的同心圆，这条固定的直线叫做转动轴。

）2、生活中符合此类特征的固定转动轴物体有那些？二、力矩概念的建立：1、固定转动轴物体的平衡状态：静止状态或匀速转动状态2、思考：如何改变固定转动轴物体的转动状态？（动画模拟实验）结论：力的转动效果既跟力F的大小有关，又跟力臂L的大小有关.为此引入一个新的物理量——力矩.（1）定义：力F 和力臂L 的乘积叫做力对转动轴的力矩，符号为M.(2)公式：M=F ×L(3)意义：描述力对物体的转动效果（4）单位：牛米（N ·m)(5)正负：力矩可以使物体向不同的方向转动.规定：使物体向逆时针方向转动的力矩为正力矩；使物体向顺时针方向转动的力矩为负力矩.3、物体转动状态改变所需的力矩一定时，根据M=F ×L 得知F 与L 成反比。

列举：力矩在生活中的应用（动画模拟实验）（1）用手直接拧螺帽，拧不太紧，但是用扳手来拧，很容易就拧紧了.（2）推门时，在离转轴不远的地方推，用较大的力才能把门推开.（3）自行车脚踏板。

结论：力矩是物体转动状态改变的原因。

三、力矩的平衡条件1、分析：天平的横梁受到那些力的作用？它们的力矩分别是什么？2、回顾：在初中学过的杠杆平衡条件是什么？即M 逆= M 顺 力矩的平衡条件M 合 =03、力矩的平衡条件M 合 =0应用（动画模拟实验）（1）杆秤称量物体 （2）用杠杆撬石头 （3）推一截面为圆柱的物体上台阶。

有固定转动轴物体的平衡教案第一章：引言1.1 教学目标让学生了解有固定转动轴物体的平衡概念。

培养学生对物体平衡现象的观察和思考能力。

1.2 教学内容引入固定转动轴物体的概念。

讲解平衡条件和平衡状态。

1.3 教学方法采用问题驱动的教学方法，引导学生观察和思考。

使用实物或模型进行演示，帮助学生直观理解。

第二章：平衡条件的推导2.1 教学目标让学生掌握平衡条件的推导过程。

培养学生运用力学原理解决实际问题的能力。

2.2 教学内容讲解力的矩的概念。

推导出平衡条件：合力为零，合力矩为零。

2.3 教学方法采用逻辑推理的教学方法，引导学生理解平衡条件的推导过程。

使用图示和动画辅助讲解，帮助学生直观理解。

第三章：平衡状态的判断3.1 教学目标让学生学会判断物体的平衡状态。

培养学生运用平衡条件解决实际问题的能力。

3.2 教学内容讲解平衡状态的判断方法。

分析静平衡和动平衡的条件。

3.3 教学方法采用案例分析的教学方法，引导学生学会判断平衡状态。

使用实物或模型进行演示，帮助学生直观理解。

第四章：平衡条件的应用4.1 教学目标让学生掌握平衡条件的应用方法。

培养学生解决实际问题的能力。

4.2 教学内容讲解平衡条件在实际问题中的应用。

分析实际问题中的平衡条件和解决方法。

4.3 教学方法采用问题解决的教学方法，引导学生运用平衡条件解决实际问题。

提供实际问题案例，让学生分组讨论和解答。

第五章：综合练习5.1 教学目标让学生巩固平衡条件的理解和应用。

培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。

5.2 教学内容提供综合练习题，涵盖前四章的内容。

让学生独立完成练习题，教师进行点评和解答。

5.3 教学方法采用练习和反馈的教学方法，帮助学生巩固所学知识。

提供解答和解析，帮助学生理解和纠正错误。

第六章：实验探究6.1 教学目标让学生通过实验探究，加深对平衡条件的理解。

培养学生实验操作和数据分析的能力。

6.2 教学内容设计实验，让学生观察和记录平衡状态下的力矩。

有固定转动轴物体的平衡 学案举例：生活中，我们常见到有许多物体在力的作用下转动；例如：门、砂轮、电唱机的唱盘，电动机的转子等；知识要点：一、转动平衡1．转动轴：物体转动时，它的各点都沿圆周运动，圆周的中心在同一直线上，这条直线叫做转动轴．2、转动平衡：一个有固定转动轴的物体，在力的作用下，如果保持静止或匀速转动，则称这个物体处于转动平衡状态．大多数情况下物体的转轴是容易明确的，但在有的情况下则需要自己来确定转轴的位置。

在解决问题之前，首先要通过分析来确定转轴的问题很多，只有明确转轴，才能计算力矩，进而利用力矩平衡条件。

思考：力对物体的转动作用跟什么因素有关？二、力矩1、力臂(L)：从转动轴到力的作用线的距离，叫做力臂。

力臂的找法：一轴：即先找到转动轴；二线：找到力的作用线；三垂直：即从转轴向力的作用线做垂线，则转轴和垂足之间的 距离就是该力的力臂。

练习1：如图表示有两个力F1和F2作用在杠杆上，杠杆的转动轴过O 点垂直于纸面，求F1和F2对转动轴的力臂？练习2：均匀正方形，边长为a ，可绕过C 点的水平轴转动，重力的力臂多大？在A 点施力，如何使力臂最大？如何使力臂最小？力臂能否大于作用点到轴的距离？2、力矩（M ）（1）定义：力F 和力臂L 的乘积叫做力对转动轴的力矩。

（2）定义式：M = F L（3）单位：N·m 读作“牛米”（4）物理意义：力矩是表示力对物体的转动作用的物理量。

力矩越大，力对物体的转动作用就越大；力矩为零，力对物体不会有转动作用。

（5）力矩的计算：①先求出力的力臂，再由定义求力矩M ＝FL 如图中，力F 的力臂为L F =Lsin θ力矩M ＝F •L sin θ②先把力沿平行于杆和垂直于杆的两个方向分解，平行于杆的分力对杆无转动效果，力矩为零；平行于杆的分力的力矩为该分力的大小与杆长的乘积。

如图中，力F 的力矩就等于其分力F 1产生的力矩，M ＝F sin θ•L两种方法不同，但求出的结果是一样的，对具体的问题选择恰当的方法会简化解题过程。

[教学目标]⑴知道弹力是怎样产生的；⑵掌握弹力产生的条件和弹力三要素；⑶知道胡克定律及实际运用所适用的条件。

[课???时]1课时[教学方法]实验法、讲解法[教学用具]钢尺、弹簧、重物（钩码）等[教学过程]一、复习提问1、重力是怎样产生的？其方向如何？2、复习初中内容：形变；弹性形变。

二、新课教学由复习过渡到新课，并演示说明（板书）（一）形变（1）形变（2）弹性形变演示图示1中的实验，请同学们注意仔细观察并回答下列问题。

①重物受哪些力？（重力、支持力。

这二力平衡。

）②支持力是谁加给重物的？（钢尺）③钢尺为什麽能对重物产生支持力？（钢尺发生了弹性形变）由此引出：（二）弹力（1）弹力：发生弹性形变的物体，会对跟它直接接触的物体产生力的作用。

这种力就叫弹力。

就上述实验继续提问：④由此可见，支持力是一种什麽样的力？⑤重物放在钢尺上，钢尺就弯曲，为什麽？（重物在重力作用下与钢尺直接接触，从而发生微小形变，对钢尺产生了向下的弹力即压力。

）可见，压力支持力都是弹力。

并进一步分析得出：（2）弹力产生的条件：物体直接接触并发生弹性形变。

（3）弹力的方向提问：课本放在桌子上。

书给桌子的压力和桌子对书的支持力属什麽样性质的力？其受力物体、施力物体各是什麽？方向如何？与学生讨论，然后总结。

①压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体（被压物体）。

②支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体（被支持物体）。

提问：电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力属什麽样性质的力？其受力物体、施力物体各是什麽？方向如何？分析讨论，总结。

③绳的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。

（三）胡克定律弹力的大小与形变有关，同一物体，形变越大，弹力越大。

弹簧的弹力，与形变的关系为：在弹性限度内，弹力的大小ｆ跟弹簧的伸长（或缩短）的长度ｘ成正比，即：ｆ＝ｋｘ。

式中ｋ叫弹簧的倔强系数，单位：Ｎ／ｍ。

它由弹簧本身所决定。

不同弹簧的倔强系数一般不相同。