新教材中值得商榷的力矩平衡条件

在高中《物理》(试验修订本·必修 )第 1册第 4章“有固定转动轴物体的平衡”一节中 ,教材明确给出 :如果把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 . ( 1 )或者Ｍ合 =0 .对于这种表述 ,笔者认为有讨论的必要 .众所周知 :力矩 (Ｍ =ｒ×Ｆ)是矢量 ,力矩的方向是垂直ｒ和Ｆ决定的平面并按右手螺旋法则规定的 ,它的合成遵守平行四边形法则 ,因此 ,一般来说有固定转动轴的物体的力矩平衡条件是力矩的矢量和等于零(即∑Ｍ …     

也谈高中物理中力矩平衡的条件

本刊 2 0 0 2年第 3期《新教材中值得商榷的力矩平衡条件》一文 (以下简称原文 )作者认为 :高中物理教材(试验修订本·必修 )第 1册第 4章“有固定转轴物体的平衡”一节所述“如果把使物体向逆时针方向的转动的力矩定为正力矩 ,把使物体向顺时针方向的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为零 ,即Ｍ1+Ｍ2 +Ｍ3+Ｍ4 +… =0”的内容有讨论的必要 ;而且原作者还说 :“众所周知 ,有固定转动轴的物体的力矩平衡条件是力矩的矢量和为零 .高中课本中使用的是力矩的代数和为零 ,是有其适用范围的 ,即仅适用共面力的…     

这样叙述,完整吗?

高中物理第一册(试验修订本.必修)P74有这样一句话:“一个有固定转动轴的物体,在力的作用下,如果保持静止,我们称这个物体处于转动平衡状态。”笔者认为这句话是不完整的。 我们知道作用在物体上的几个力的合力矩为零的情况叫做力矩的平衡。由此不难得到:一个可以绕固定转动轴转动的物体,如果受到的合力矩为零,必处于转动平衡状态,那么物体除了可能静止外还应当有匀速转动的情况。比如风扇     

“绕轴作匀速转动的物体处于平衡状态”的教法刍议

高中物理课本上册P46指出:“物体如果保持静止或者绕轴作匀速转动,我们就说这个物体处于平衡状态。”这个结论是用“我们就说”来指明的,接着教材转入讨论有固定转动轴的物体的平衡条件,但是,只用实验研究了力矩盘受诸力矩作用后处静止状态时的情况,就得到有固定转动轴的物体的平衡条件(包括物体静止或作匀速转动)是力矩的代     

力矩平衡条件的应用

一、力矩平衡应注意的问题 应用力矩概念解决实际问题时，应注意以下几个问题： ①研究对象不能简化为质点，而是具有一定形状的刚性物体； ②物体可以绕一个固定的转动轴转动（转动轴有时是虚拟的）； ③分析研究对象受力时，不能将所有的力平移至物体的重心，而应保持力矩不变；常不分析转动轴受力；     

巧作变换求解力学平衡问题

在中学物理中通常把平衡问题分为三种情形：共点力作用下物体的平衡,有固定转动轴的物体的平衡和一般受力物体的平衡．常规的解题方法是：共点力作用下物体的平衡采用力平衡关系处理,有固定转动轴的物体的平衡采用力矩平衡关系处理,而一般受力物体的平衡常常要同时运用力平衡关系和力矩平衡关系才能处理．这种常规的解题方法往往使某些问题变得复杂化,而且不利于能力的培养,为了避免这种情况的出现,在教学过程中应该让学生认识到力平衡关系和力矩平衡关系是处理各种平衡问题的两种手段,不管哪种形式的平衡都同时满足这两种平衡关系．…     

灵活运用平衡条件处理物体平衡问题

在中学物理中,通常把平衡问题分为三种情形:共点力作用下物体的平衡、有固定转动轴的物体的平衡和一般受力物体的平衡。常规的解题方法是:共点力作用下物体的平衡采用力平衡条件处理,有固定转动轴     

有固定转动轴物体的半衡

随着中学新课程方案推广与实施,“有固定转动轴物体的平衡”以其在现实生活中应用的广泛性,再次被列为高考命题考查的重要内容之一·实际上一个物体的平衡,应同时满足F合=0和M合=0·共点力作用下的物体如果满足F合=0,同时也就满足了M合=0,达到了平衡状态;而转动的物体只满足M合     

“图解法”与“三角形相似法”认知难点形成的症因分析

从运动现象上阐述平衡是指物体处于静止、匀速直线运动状态或者匀速转动状态;从动力学的角度是物体受到的合外力为零（对于刚体转动力矩为零）．依据实际场景将平衡分为“固定型”平衡、动态平衡和临界状态的平衡三种．     

镜尺件在力矩平衡实验中的应用

1 引言 当前,高中物理教科书中在讲解“有固定转轴物体的平衡”问题时,教师通常利用力矩盘进行实验,力矩盘是在一支架上有一横轴,使横轴穿过圆盘中心,并能使圆盘在横轴上自由转动,在圆盘盘面上画有许多等距的同心圆。教师演示实验时,可以在盘面上不同位置挂砝码,为了容易得出实验结论,教师在挂砝码时有意使悬线与圆盘上画的圆相切(目的是为了能直接看出每个力的力臂),当圆盘静止时,教师分析多组实验数     

巧取转动轴

解答力矩平衡的问题,转动轴的选取至关重要.转轴选得巧,不仅问题可以顺利得解;而且过程简捷;选得不好,解法繁琐,甚至得不到结果.一个物体的转动,在很多情况下,既可认为绕某一个轴,也可视作绕其他轴.而且当物体处于平衡状态时.不论取那根转轴,所有力矩的代数和都为零(∑M=0).这就为解题时巧妙选取转轴提供了依据.解答力矩平衡问题的技巧性.在于不违背实际情况     

物体平衡问题及其解法的初探

物体的平衡是指物体在力的作用下,处于静止状态,匀速直线运动状态或匀速转动.有两基本的种类型:一是在共点力作用下物体处于平衡状态,其平衡的条件是合力等于零即sum from F=0或sum from F_x=0,sum from F_y=0.二是有固定转动轴时物体绕固定转轴匀速转动处于平衡,其平衡条件是合力矩等干零即sum from M=0或sum from M_顺=sum from M_逆.正确的受力分析,灵活地应用物理模型,采用适当的方法才能迅速解决物体平衡问题.     

对《摩托车为何要倾斜》一文的商榷

读了贵刊2004年第8期(上半月P．37)邓洪老师的文章《摩托车为何要倾斜》(以下简称《邓文》)，该文解法简捷，读后颇有收获。但文中有：“……为了平衡，摩托车就必须向内倾斜一个角度，使重力、弹力、摩擦力对任一转轴的力矩之和为零。……”这一句值得商榷。我们知道摩托车在水平路面上转弯时是做圆周运动，而做圆周运动的物体处于非平衡状态，合外力不等于零，也不会对空间任一转轴力矩平衡。     

通过改变条件使学生加深理解

通过改变条件启发学生思维,使之加深对概念、规律的理解,是物理课堂教学中常用的方法。请看一位优秀教师在讲授“有固定转动轴物体的平衡”时的成功教法。 讲述了概念和规律之后,出现在学生面前的是一个有固定转轴的圆盘和挂在上面的三组砝码和一个弹簧秤的装置组(如图一)系统处于平衡状态。教师让学生读出砝码A、B、C、和弹簧秤D的值,以     

对一道信息给予题的解析

例题 (2007.山东青岛市)车间停电后,各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动,可见转动物体有转动惯性。转动惯性的大小在物理学中用转动惯量 I 来表示。物体可以看作由 n 个微小部分组成,它们的质量分别为 m_1、m_2…m_n,到某转动轴的距离分别为 r_1、r_2…r_n,则该物体对转动轴的转动惯量     

高考新亮点——力矩平衡(高一、高三)

力矩平衡是高考近几年出现的考点,它主要考查力矩概念及力矩平衡条件的应用.解力矩平衡问题一般分以下几步:①明确研究对象:明确是哪一物体绕固定转轴平衡;②进行受力分析:对转动平衡物体进行受力分析,要注意每个力的方向、作用点及力臂,转轴处的     

高中物理(甲种本)第一册的说明

第六章物体的平衡这一章讲述力学的基本知识,重点是讲述两个平衡条件:共点力作用下物体的平衡条件,有固定转动轴物体的平衡条件。要求学生掌握这两个平衡条件,并能把它们运用一些实际问题中。教材一开始就明确指出什么是平衡状态和平衡条件,为以后的讲解做好准备。     

对《摩托车为何要倾斜》一文的商榷

读了贵刊2004年第8期(上半月P.37)邓洪老师的文章<摩托车为何要倾斜>(以下简称<邓文>),该文解法简捷,读后颇有收获.但文中有:"……为了平衡,摩托车就必须向内倾斜一个角度,使重力、弹力、摩擦力对任一转轴的力矩之和为零.……"这一句值得商榷.我们知道摩托车在水平路面上转弯时是做圆周运动,而做圆周运动的物体处于非平衡状态,合外力不等于零,也不会对空间任一转轴力矩平衡.     

力的分解在力矩教学中的应用

高中物理“力矩”一节的教学主要有两个难点:一、力矩转动方向的判断;二、特殊力矩大小的计算。为此,我们将“力的分解”知识具体应用到力矩的教学中,收到了较好的教学效果。     

电子钟的指针为何停在“9点”附近

在日常生活中 ,我们会发现 ,家庭里或办公室里的电子钟因电能不足 ,其指针常停在“9点”位置附近 .为什么会出现这种现象呢 ?电子钟一般用 1节“五号”干电池作为能源 ,而电能主要通过电子表内的晶体振荡器和感应电动机等元件转化为机械能 ,使电子表的时针、分针和秒针分别得到一个顺时针方向的转动力矩 .由于工作电流较小 ,每个指针的转动力矩也相当小 .正常转动情况下 ,指针不但要克服摩擦力的力矩 ,还要克服重力的力矩 .实际上每个指针的重力力矩的大小和方向是变化的 ;当指针转到右半周时 ,重力的力矩是顺时针的、与转动力矩方向相同 ,…