小华欲施力将一圆柱课件

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,課程名稱：力矩,與靜力平衡,編授教師：中興國中 楊秉鈞,課程名稱：力矩與靜力平衡編授教師：中興國中 楊秉鈞,1,轉動,轉動,2,1.在門,位置上施力，門很容易轉動2.從門位置,依序至位置,施力，轉動愈不易,影響轉動的因素探討,A,B,C,轉軸 OO,O,O,（媒體：,1,，146”）,C,B,A,1.在門 位置上施力，門很容易轉動2.從,3,（1）當力的作用點和方向固定時，施力,，物體轉動的效果越 明顯。,（2）當作用方向相同時，力作用點離支點,，可以用越小的施 力，產生相同的轉動效果。（3）當力的作用點固定時，施力的方向和物體的夾角越接近,度 ，可以用越小的施力產生相同的轉動效果。,影響物體轉動的因素,影響物體轉動的因素,：,（1）,。（2）,。（3）,。,施力的大小,作用點,方向,轉動效果討論,：,愈大,愈遠,90,（媒體：,1,，355”）,（1）當力的作用點和方向固定時，施力 ，物體,4,力臂的定義,力臂的定義,：,用力臂來說明施力的,和,對轉 動效果之影響,（1）力臂定義：,到,的垂直距離，符號,。（2）力臂的意義：,在施力大小相同時，力臂越大者愈容易轉動,。,施力的方向與槓桿的夾角越小時，力臂,。,（3）找力臂的程序：,；,；,。,作用點,方向,支點,力作用線,O,F,找支點,作力線,畫垂距,越小,力臂的定義 力臂的定義：用力臂來說明施力的,5,求力臂作圖,求力臂作圖,6,O,範例解說,1.,小華,欲施力將一圓柱（半徑10公分）推上樓梯，如圖：（1）標示出物體轉動時的轉軸（支點）位置。（2）如圖的四個施力F1、F2、F3、F4，其力臂大小請作圖求出。（3）力臂依序為,：,d1,cm；d2,cm,。,d3,cm；d4,cm。,O,10,如圖,20,d2,如圖,d4,（媒體：,2,）,O範例解說1.小華欲施力將一圓柱（半徑10公分）推上樓梯，,7,力矩,L,力矩 L,8,力矩的定義與公式,力矩的定義,：,符號,，,是有方向性的物理量,。,以,與,的乘積衡量物體的轉動效果,施力大小,力臂,力矩的公式,：,力矩的單位,：,。,力矩的單位,：,（1）N.m牛頓.米 （2）kgw.m公斤重.米 （3）gw.cm公克重.公分,與功的單位相同，但意義截然不同,力矩的定義與公式 力矩的定義：符號 ，是有,9,轉動的觀察,轉動的觀察：1.,O（,）：轉動中位置不變的點 2.方向：,；,。,3.施力方向,（力的作用線）,4.,：繞轉軸轉動的裝置,順時針,逆時針,O,O,轉軸,支點,槓桿,轉動的觀察 轉動的觀察：1.,10,範例解說,2.右圖，F,1,、F,2,、F,3,對槓桿施力，則：,若以A為轉軸，可能造成順時針轉動的施力是,。若以B為轉軸，可能造成逆時針轉動的施力是,。,若以C為轉軸，可能造成逆時針轉動的施力是,。,A,C,B,F,1,F,3,F,2,範例解說2.右圖，F1、F2、F3對槓桿施力，則：,11,範例解說,3.,如圖所示，就其旋轉效果的大小而言，各力對支點的力矩依大小排列 如下，哪一項正確？,。,（單位：F gw、d cm）()F1 的力矩F2 的力矩F3 的力矩F4 的力矩 ()F4 的力矩F3 的力矩F2 的力矩F1 的力矩 ()F3 的力矩F2 的力矩F1 的力矩F4 的力矩 ()F4 的力矩F3 的力矩F1 的力矩F2 的力矩。,C,範例解說3.如圖所示，就其旋轉效果的大小而言，各力對支點的力,12,範例解說,4.,（）,如附圖所示，扳手上各力的大小均相同，各力皆單獨施於扳 手上，比較各力所產生的力矩，下列敘述何者正確？(A)F1 所產生的力矩最大 (B)F1 所產生的力矩等於F1與d 的乘積 (C)F4 所產生的力矩為零 (D)F2 所產生的力矩大於 F3 所產生的力矩,。,d2,d3,C,範例解說4.（）如附圖所示，扳手上各力的大,13,範例解說,5.,（）,下圖為一個以O點為支點轉動的鐵片，而三拉力F1、F2、F3 大小均相等，且所生成的力矩分別為L1、L2、L3，試問三力 矩大小關係為何？(A)L1L2L3(B)L1L2L3,。,(C)L1L3L2(D)L2L1L3,。,D,d,1,d,2,d,3=0,範例解說5.（）下圖為一個以O點為支點轉動,14,合力矩,合力矩,15,合力矩的意義,合力矩的意義,：,當物體同時受到數個力產生的力矩時,，,合力矩為,。,（1）如果力矩的方向相同，轉動效果會增強。（2）力矩的方向不同，轉動效果會減弱。（3）當順時針方向的力矩和逆時針方向的力矩大小相等，則合力矩 為零，對物體的轉動效果也為零，原本靜止的物體,。,順逆力矩和之差,不會轉動,合力矩的意義 合力矩的意義：當物體同時受到數個力產生的,16,範例解說,6.,（）,附圖為一扇具有轉軸的門之俯瞰圖，這個門同時受到三個力 （3 kgw、5 kgw、4 kgw）的作用，其合力矩為,？,(A)0(B)30 kgwm(C)50 kgwm(D)55 kgwm,B,範例解說6.（）附圖為一扇具有轉軸的門之俯,17,範例解說,7.,（）,如附圖為一木尺受到各力作用，求此木尺所受的合力矩大小 為多少？(A)32 gwcm順時鐘(B)16 gwcm順時鐘 (C)32 gwcm逆時鐘(D)8 gwcm逆時鐘,B,範例解說7.（）如附圖為一木尺受到各力作用,18,範例解說,8.,如圖所示，F1、F2及F3皆為15gw，AC10cm，BC20cm。則,：,(1)()對C點而言，哪些力會產生逆時針方向的力矩？(A)F2(B)F1、F2(C)F2、F3(D)F1、F2、F3。(2)()對O點而言，三力所產生的力矩大小為何？(A)45gwcm (B)150gwcm,。,(C)375gwcm(D)600gwcm。,C,10 cm,10 cm,5cm,C,範例解說8.如圖所示，F1、F2及F3皆為15gw，AC,19,槓桿原理,槓桿原理,20,施力,抗力,支點,名詞釋義 施力（臂）與抗力（臂）,施力臂,抗力臂,（媒體：,1,，52”）,施力抗力支點名詞釋義 施力（臂）與抗力（臂）施力臂抗力臂（,21,阿基米德,西元前212287,阿基米德西元前212287,22,施力臂,抗力臂,施力,抗力,槓桿原理,槓桿原理,：,（1）,槓桿之合力矩=,。,（2）順時針力矩,逆時針力矩。（3）槓桿不轉動,零,（媒體：,1,，431”,；,2,，547”,）,施力臂 抗力臂 施力抗力槓桿原理 槓桿原理：（1）槓桿之,23,槓桿原理的應用 等臂天平,槓桿原理的應用 等臂天平,24,槓桿原理的應用 蹺蹺板,當兩人分別坐在蹺蹺板兩側，保持平衡而不轉動時,：,（1）體重較重的人離蹺蹺板支點較,。,（2）體重較輕的人離支點較,。,近,遠,槓桿原理的應用 蹺蹺板當兩人分別坐在蹺蹺板兩側，保持平衡而,25,槓桿原理的應用 拔釘器,施力F,抗力W,支點,抗力臂 d2,施力臂d1,槓桿原理的應用 拔釘器施力F抗力W支點抗力臂 d2施力臂d,26,槓桿原理的應用 扳手,抗力點,施力臂,施力點,支點,槓桿原理的應用 扳手抗力點施力臂施力點支點,27,靜力平衡,靜力平衡,28,靜力平衡,靜力平衡,：,（1）,槓桿之狀態=,；,。,（,2）兩必要條件,：,甲：合力關係：,不移動,：,，,。,乙：合力矩關係：,不轉動,：,，,。,靜止,不移動且不轉動,合力,0,F,0,合力矩,0,L0,物體受力狀態討論,：,移動與轉動可獨立討論,合力0；合力矩0,不移動、不轉動,合力,0；合力矩0,會移動、不轉動,合力,0；合力矩,0,會移動、會轉動,合力,0；合力矩,0,不移動、會轉動,靜力平衡 靜力平衡：（1）槓桿之狀態=；,29,靜力平衡討論,如圖以中國桿秤秤魚，桿及秤鉤重量忽略不計，調整秤錘之位置，當桿秤水平並保持（靜力）平衡時：,平衡討論,：,靜力平衡討論如圖以中國桿秤秤魚，桿及秤鉤重量忽略不計，調整秤,30,靜力平衡討論,如圖以中國桿秤秤魚，桿及秤鉤重量忽略不計，調整秤錘之位置，當桿秤水平並保持（靜力）平衡時：,平衡討論,：,A,C,靜力平衡討論如圖以中國桿秤秤魚，桿及秤鉤重量忽略不計，調整秤,31,範例解說,9.回答下列物體的受力關係,：,（1）,當我們用拇指與食指關水龍頭時：,。（2）一保齡球選手，擲出一個旋轉的曲球：,。（3）當物體處於靜力平衡時：,。（4）原地轉動的地球儀：,。,（5）,滑車受力而水平移動：,。(A)合力0，合力矩0(B)合力0，合力矩0 (C)合力0，合力矩0(D)合力0，合力矩0。,C,D,A,C,10.下列為各物體受力作用的情形，則哪一物體正處於靜力平衡的狀態？,B,向左移動,向右移動,順時針轉動,範例解說9.回答下列物體的受力關係：（1）當我們用拇指與,32,範例解說,11.,如附圖，兄妹二人以一根3公尺長的竹棒（重量忽略不計）共提一重 物，該物重60公斤，距兄1公尺，在靜力平衡時，則：（1）兄需施力,公斤重。（2）妹需施力,公斤重。,2 m,40,20,範例解說11.如附圖，兄妹二人以一根3公尺長的竹棒（重量忽,33,範例解說,12.,（）,如附圖木棒的重量不計，若要撐起質量為20公斤的重物，至少須施力F多少公斤重？(A)10公斤重(B)12公斤重(C)14公斤重(D)16公斤重,。,B,20Kgw,A,O,B,D,E,0.6,1,範例解說12.（）如附圖木棒的重量不計，若,34,範例解說,13.,（）,農夫扛著鋤頭，手握木柄末端，如附圖所示。木柄全長80 cm（重量不計），鐵鋤頭重6 kgw，距肩膀50 cm，當達靜 力平衡時，試問農夫肩膀受力多少kgw？(A)6 kgw(B)8 kgw(C)12 kgw(D)16 kgw,。,D,6Kgw,F Kgw,Y Kgw,範例解說13.（）農夫扛著鋤頭，手握木柄末,35,範例解說,14.,（）,一長為5公尺之均勻木棒，平置於地面，今施力於棒之一端 將棒慢慢吊起，如附圖所示，當此一端提離地面3公尺時，施力大小F為0.5公斤重，則該木棒重為多少公斤重？(A)1(B)2(C)3(D)4,。,A,0.5 Kgw,W,2.5cm,範例解說14.（）一長為5公尺之均勻木棒，,36,範例解說,15.,如附圖所示，用起釘桿將鐵釘拔起，若施力至少為20 kgw，則：(1)抗力所產生的力矩量值為,kgwm。(2)施力的力臂為,m。(3)鐵釘的抗力為,kgw。,F,8,0.4,160,範例解說15.如附圖所示，用起釘桿將鐵釘拔起，若施力至少為,37,範例解說,16.,在長1公尺的輕木桿（質量可忽略不計）兩端分別放置A 60公克和B 100公克的物體，結果如附圖所示，若OA：OB3：2，當系統達到平衡時，則：(1)地面給物體的支撐力為,gw,。,(2)木桿支架的支撐力為,gw。,100gw,60gw,X,Y,150,10,範例解說16.在長1公尺的輕木桿（質量可忽略不計）兩端分別,38,範例解說,17.（）,如圖所示，蹺蹺板呈靜止狀態。假設不考慮蹺蹺板的重 量，支點也無摩擦，對於蹺蹺板支點，小孩的重量形成甲力 矩，父親的重量形成乙力矩。有關兩力矩的敘述，下列何 者正確？()甲力矩小於乙力矩 ()甲力矩等於乙力矩,。,()甲力矩大於乙力矩 ()條件不足，無法判斷,。,C,L乙,L甲,L地面,L支架,範例解說17.（）如圖所示，蹺蹺板呈靜止狀,39,範例解說,18.（）,附圖中之數字比為桿長比，設桿質量可忽略不計且達水平 平衡。關於甲、乙、丙、丁之質量比，下列何者,錯誤,？(A)甲：乙1：1(B)乙：丙3：1 (C)丙：丁1：2(D)甲：丁3：4,B,範例解說18.（）附圖中之數字比為桿長比，,40,課程結束,課程結束,41,