1.3力矩和力偶 教案 1

1.3力矩和力偶教案

（1）课题科目班级课时计划L课时教师单位

一、设计思路本节课以“

1.3力矩和力偶”为主题，针对八年级学生，以物理学中力矩和力偶的基础概念为教学核心首先，通过课本中“杠杆原理”的案例引入力矩概念，使学生理解力矩产生的条件及其作用接着，结合课本图示和实例，让学生动手操作，探究力偶的定义及其特性在教学过程中，注重与实际生活结合，让学生感受力矩和力偶在生活中的应用，如拧螺丝、转门把手等，增强学生的实践操作能力和解决问题的能力此外，设计小组讨论环节，让学生在交流中加深对力矩和力偶的理解，培养团队合作精神整个课程设计旨在帮助学生扎实掌握力矩和力偶的知识，为后续学习打下基础

二、核心素养目标本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，特别是科学思维和科学探究能力通过学习力矩和力偶的概念，学生将能够运用科学思维分析力的作用效果，培养模型建构和推理的能力在实践操作中，学生能够运用所学知识解决实际问题，增强实践创新能力同时通过小组讨论和合作，提升交流合作能力，培养科学态度与责任，使学生形成对物理学科•的兴趣和认识，为终身学习奠定基础这一目标与新教材强调的学科素养培养要求相契合

三、教学难点与重点

1.教学重点

①力矩的定义及其计算公式的理解和应用

②力偶的概念、性质及其在平衡条件下的作用

2.教学难点

①力矩产生条件的深入理解，尤其是力的方向和作用点对力矩的影响

②力偶的识别和计算，尤其是力偶在非对称物体上的应用和平衡问题

四、教学资源-硬件资源力学实验器材（如杠杆、螺钉、门把手等）、测量工具（如尺子、测力计等）-软件资源物理教学软件、力矩与力偶相关教学视频、动画演示-课程平台学校局域网教学平台，用于发布预习资料、课后作业等-信息化资源电子白板、PPT课件、在线互动问答系统-教学手段讲授、小组讨论、实验操作、案例分析、互动问答

五、教学过程课前准备同学们，我们已经学习了力的基本概念和力的作用效果，今天我们将进入一个新的章节——力矩和力偶请你们翻开课本第23页，预习力矩的定义和计算公式，为今天的课程做好准备

一、导入新课

1.我们先来回顾一下力的作用效果，有哪位同学能告诉我，力是如何改变物体的运动状态的？（邀请一位同学回答）很好，力可以通过改变物体的速度、方向或者形状来改变运动状态那么，如果力的作用点不同，会产生什么效果呢？这就引出了我们今天要学习的第一个概念一一力矩

二、力矩的学习

2.我们首先来探讨力矩的定义请看课本第23页的图L

3.1,如果我在这个杠杆的一端施加一个力，力的大小和方向不变，但作用点改变，会发生什么现象？（邀请学生回答）没错，作用点的改变会导致杠杆的旋转效果不同这就是力矩的产生现在，请同学们小组讨论一下，力矩的定义应该包含哪些要素？（学生小组讨论，老师巡回指导）

3.经过讨论，我们得出了力矩的定义力矩是力对物体产生的旋转效果，它是力的大小、作用点与旋转轴的距离以及力的方向的乘积那么，力矩的计算公式是怎样的呢？请看课本第24页的公式

1.

3.Io

4.现在，我们来做一个简单的实验请同学们分成几个小组，利用实验器材，通过改变力的作用点和方向，观察力矩对杠杆旋转的影响，并记录下来

三、力偶的学习

1.接下来，我们学习力偶的概念请看课本第25页的图

1.

3.2,这里有两个大小相等、方向相反的力，它们作用在物体的不同点上这种力对有什么特殊的作用吗？（邀请学生回答）这种力对叫做力偶，它可以使物体绕着一个点旋转，但不产生平移请同学们观察课本图示，讨论一下力偶的性质（学生小组讨论，老师巡回指导）

2.经过讨论，我们知道力偶具有两个重要性质大小相等、方向相反；作用线相交于一点那么，力偶在物体平衡时有什么作用呢？请同学们查看课本第26页的例题

1.

3.1,尝试解决力偶平衡问题

四、课堂小结（邀请几位同学回答）

五、课后作业

1.请同学们完成课本第27页的练习题L

3.1和

1.

3.2,巩固今天学习的知识

2.思考题在生活中，哪些现象可以用力矩和力偶来解释？请举例说明

六、知识点梳理

1.力矩的定义与计算-力矩是描述力对物体产生旋转效果的一个物理量-力矩的计算公式为力矩（M）=力（F）X力臂（d）,其中力臂是指力的作用线与旋转轴之间的垂直距离-力矩的单位是牛顿•米（N•m）o

2.力矩的物理意义-力矩表示力对物体旋转状态的影响程度，力矩越大，旋转效果越明显

3.力偶的概念与性质-力偶是由两个大小相等、方向相反的力组成的力对-力偶的作用线必须相交于一点，这一点称为力偶的作用点-力偶不产生物体的平移，只产生旋转

4.力偶的平衡条件-力偶在物体上产生的旋转效果相互抵消，使物体保持平衡-力偶的平衡条件是力偶的大小相等、方向相反，且作用线相交于同一点

5.力矩与力偶的应用-在日常生活和工程实践中，力矩和力偶的概念广泛应用于各种机械设备的运行和平衡分析-例如，门的开启、拧螺丝、杠杆原理等

6.力矩与力偶的实验探究-通过实验，学生可以观察并验证力矩与力偶的定义和性质-实验中可以通过改变力的作用点、大小和方向，观察物体的旋转效果

7.力矩与力偶的计算应用-学生需要掌握如何根据给定的力的大小、作用点和方向，计算力矩的大小-在力偶的计算中，要能够确定力偶的大小和作用点，分析物体的平衡状态-理解并掌握力矩的定义、计算方法和物理意义-识别并分析力偶的性质和平衡条件-应用力矩和力偶的知识解决实际问题-通过实验探究，加深对力矩和力偶的理解

七、典型例题讲解例题1一个长度为2nl的杠杆，一端施加一个力F=10N,力的作用线距离旋转轴1m,求力矩解答力矩M二F X d=ION XIm=ION•m例题2有一对力偶，力的大小为20N,力臂为

0.5m,求力偶的大小解答力偶的大小=2X F Xd=2X20N X

0.5m=20N•m例题3一个物体受到两个力，Fl=30N,F2=30N,Fl作用点距离旋转轴

0.8m,F2作用点距离旋转轴

1.2m,求物体的力矩解答物体受力矩Ml=Fl Xdl=30N X

0.8m=24N•m物体受力矩M2=F2义d2=30N X

1.2m=36N-m物体总力矩M=Ml+M2=24N•m+36N•m=60N•m例题4一个力F=50N,作用点距离旋转轴的距离为

1.5m,求力矩若要保持物体平衡，需在旋转轴的另一侧施加一个力F,求F的大小解答力矩M=F Xd=50N X

1.5m=75N•m为保持物体平衡，力矩M=M=75N•mF‘=M/d=75N•m/L5m=50N例题5一个物体受到两个力偶作用，力偶1的大小为30N•m,力偶2的大小为20N•m,两个力偶的作用点距离旋转轴分别为

0.6m和

1.2m求物体的平衡状态解答物体受力偶1产生的力矩Ml=30N-m物体受力偶2产生的力矩M2=20N-in由于两个力偶的作用点距离旋转轴不同，但大小相等，方向相反，所以物体将保持平衡状态

八、板书设计

①知识点-力矩的定义与计算公式-力偶的概念与性质-力偶的平衡条件-力矩与力偶的应用

②关键词-力矩（M）-力臂（d）-力偶-旋转效果-平衡状态

③重点句-力矩是力对物体产生旋转效果的物理量-力矩的计算公式为M=FXdo-力偶是由两个大小相等、方向相反的力组成的-力偶的作用线相交于一点，不产生平移-物体在力偶作用下保持平衡的条件是力偶大小相等、方向相反。