16-2 力矩和杠杆原理ppt课件

1、16-2 16-2 力矩與槓桿原理力矩與槓桿原理1.日常生活中物體的轉動。2.什麼是影響物體轉動的因素。3.什麼是力臂？4.什麼是力矩？5.槓桿是什麼？6.如何利用槓桿平衡原理？物體的轉動物體的轉動n(1)施力於一物體時，物體除了可能會沿力的方向運動外，也可能發生轉動。n(2)轉軸：如圖，當門轉動時，除了門軸外，門上各點的位置皆有改變。而門軸上O與O連線上的各點，其位置並沒有改變，這個連線稱為轉軸。影響轉動效果的因素影響轉動效果的因素 n(1)施力的大小：n施力愈大，n則門愈容易轉動。n(2)施力的方向：n施力與門面的夾角愈小，n門愈不易轉動。n而施力方向與門面呈垂直時，n門的轉動效果愈好。n

2、(3)著力點：n施力垂直於門面時，n施力距離轉軸較遠時，n轉動效果愈好。力臂力臂 n(1)力的作用線：n沿力的箭號的線段兩端延長的直線，稱為力的作用線。n(2)力臂：n由轉軸到作用力線的垂直距離。作用力線力臂力矩力矩 n能使物體繞轉軸產生轉動效果的物理量。 n(1)由關門及槓桿轉動的例子可知，n轉動效果與力的大小及力臂有關。n(2)操作型定義：n力臂與力的大小的乘積，稱為力矩。力矩的計算公式力矩的計算公式n 力矩力臂作用力n 例如：例如：n如右圖，100kgw的作用力作用於扳手上，則對轉軸力矩大小為：n0.2m100kgw=n20(kgwM)n逆時針轉動。力矩力矩=0=0的情況的情況n(1)(

3、1)若力臂為零，若力臂為零，n表示力的作用線通過轉軸，表示力的作用線通過轉軸，n無論施力大小如何，無論施力大小如何，n皆無法使物體轉動。皆無法使物體轉動。n(2)(2)若作用力若作用力=0=0，也將使力矩，也將使力矩=0=0。力矩的重力單位力矩的重力單位 力臂(d) 力的大小(F) 力矩(L) MKS制 公尺(m) 公斤重(kgw) 公斤重公尺(kgwm) CGS制 公分(cm) 公克重(gw) 公克重公分(gwcm) 力矩的方向力矩的方向 n(1)正力矩：n逆時鐘方向的力矩。n(2)負力矩：n順時鐘方向的力矩。 槓桿槓桿 n1.定義：可繞固定軸線或固定點自由旋轉的硬棒。 n2.構造：(a)支

4、點：槓桿轉動時的固定點。n (b)力臂：施力臂和抗力臂兩種。分析分析n如圖，利用槓桿撬起一塊大石頭。 n(a)省力：人在左端施一較小的力，利用此槓桿在右端舉起重量較重之石頭。n(b)改變力的作用方向：支撐的圓木，可作為轉軸，當右端下壓時，藉轉動而在右端產生將石頭上舉的力量。討論討論n(a)由分析可知，槓桿成平衡的條件是n作用在槓桿上順時鐘方向的力矩等於逆時鐘方向的力矩。n(b)若作用在槓桿上的順時鐘方向的力矩n大於逆時鐘方向的力矩，n槓桿將向順時鐘方向轉動。n(c)若作用在槓桿上的順時鐘方向的力矩n小於逆時鐘方向的力矩，n槓桿將向逆時鐘方向轉動。槓桿原理槓桿原理 n當槓桿保持靜止平衡狀態時，n其所受順時鐘方向的力矩n與逆時鐘方向的力矩大小相等。n此關係稱為槓桿原理。公式與應用公式與應用n公式：nd施Fd抗Wn應用：n(a)中國桿秤：n(b)蹺蹺板：門的轉動門的轉動槓桿的應用槓桿的應用中國桿秤中國桿秤n中國桿秤的平衡，n可以說以圖中B點為支點。n香蕉的重量到B點的桿長是為順時