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1、 谁曾经想过用杠杆来移动地球？古希腊科学家阿基米德曾说过：点，我就能撬起地球”。这句名言从理论上讲是完全正确的，因为杠杆能使力变大，只要杠杆足够长，就能产生足够大的力来“搬动”地球。任务2 力矩与力偶的分析一、力矩一、力矩 1 1、定义：力使物体绕、定义：力使物体绕转动中心转动中心O O 的效应。的效应。任务2 力矩与力偶的分析2、大小：Mo(F) = Fd式中：4个字母含义？M力矩0矩心F作用力d力臂（力到转动中心的垂直距离）力到转动中心的垂直距离）一、力矩一、力矩 任务2 力矩与力偶的分析单位：单位：Nm Nm 力矩：力矩：逆时针逆时针转动为转动为正正； 顺时针顺时针转动为转动为负负。一、
2、力矩一、力矩任务2 力矩与力偶的分析 3 3、方向：、方向：思考：思考：如何增大力矩？如何增大力矩？在力矩不变的情况下，如何省力？在力矩不变的情况下，如何省力？Mo(F) = Fd任务2 力矩与力偶的分析一、力矩一、力矩讨论：如下三个图对螺母讨论：如下三个图对螺母的力矩的大小关系？的力矩的大小关系？任务2 力矩与力偶的分析一、力矩一、力矩试求：图所示各种情况下力试求：图所示各种情况下力F F对对O O点的力矩。点的力矩。任务2 力矩与力偶的分析一、力矩一、力矩（1）力矩与力大小、方向，同时还与矩心有关。）力矩与力大小、方向，同时还与矩心有关。（2）力矩不会因该力的作用点沿其作用线移动而改）力矩
3、不会因该力的作用点沿其作用线移动而改变。变。（3）力的大小为零，或力的作用线通过矩心时，力）力的大小为零，或力的作用线通过矩心时，力矩皆为零。矩皆为零。任务2 力矩与力偶的分析一、力矩一、力矩4 4、力矩性质、力矩性质等值、反向不共线平行力任务2 力矩与力偶的分析二、力偶二、力偶1 1、定义、定义l 生活中有没有这样的受力情况，一对大小相生活中有没有这样的受力情况，一对大小相等、方向相反而作用线相互平行的作用？等、方向相反而作用线相互平行的作用？任务2 力矩与力偶的分析二、力偶二、力偶力偶矩M(F，F) = FdM力偶矩F作用力d力偶臂逆正顺负逆正顺负任务2 力矩与力偶的分析二、力偶二、力偶2
4、 2、大小、方向、大小、方向力偶臂力偶臂：力偶：力偶：力偶矩力偶矩：任务2 力矩与力偶的分析二、力偶二、力偶2 2、大小、方向、大小、方向讨论：讨论：讨论图中力的单位是N，长度单位是m，试分析图示四个力偶，哪些是等效的？任务2 力矩与力偶的分析二、力偶二、力偶2 2、大小、方向、大小、方向1、驾驶员双手如何用力才能保持方向盘静止不动？、驾驶员双手如何用力才能保持方向盘静止不动？（两个力大小相等、方向相同，力臂大小相等，两个力矩（两个力大小相等、方向相同，力臂大小相等，两个力矩大小相等、方向相反）大小相等、方向相反）2、驾驶员双手如何用力才能使方向盘转动？、驾驶员双手如何用力才能使方向盘转动？（
5、大小相等、方向相反、作用线平行、不在同一直线）（大小相等、方向相反、作用线平行、不在同一直线）讨论任务2 力矩与力偶的分析二、力偶二、力偶3、驾驶员双手施加的力增大、驾驶员双手施加的力增大1倍，双手之间的距离减少倍，双手之间的距离减少一半，方向盘的转动如何变化？一半，方向盘的转动如何变化？（力偶矩大小相同没变，如果转向相同，那么状态不变）（力偶矩大小相同没变，如果转向相同，那么状态不变）4、驾驶员为什么不单手操作？、驾驶员为什么不单手操作？任务2 力矩与力偶的分析二、力偶二、力偶讨论4、驾驶员为什么不单手操作？、驾驶员为什么不单手操作？（根据（根据力的平移定理力的平移定理相当于一个力和一个力偶
6、同时作用，相当于一个力和一个力偶同时作用，力偶使方向盘转动，而力作用在方向盘下的转向轴上，力偶使方向盘转动，而力作用在方向盘下的转向轴上，相当于一个附加载荷，容易使转向轴折断）。相当于一个附加载荷，容易使转向轴折断）。任务2 力矩与力偶的分析二、力偶二、力偶讨论拓展：力的平移定理拓展：力的平移定理 作用于刚体上的力，可平移到刚体上的任一点，作用于刚体上的力，可平移到刚体上的任一点，但必须附加一力偶，其附加力偶矩等于原力对平移点但必须附加一力偶，其附加力偶矩等于原力对平移点的力矩，这就是力的平移定理。的力矩，这就是力的平移定理。 附加力偶矩为：附加力偶矩为： M（F，F ）=Fd=MO(F) 任
7、务2 力矩与力偶的分析二、力偶二、力偶 二、力偶二、力偶 削乒削乒乓球乓球 根据根据力的平移定理力的平移定理当球拍击球的作用力没有通过球心当球拍击球的作用力没有通过球心时，按照力的平移定理，将力时，按照力的平移定理，将力F F平移至球心，平移力平移至球心，平移力 使使球产生移动，附加力偶球产生移动，附加力偶M M使球产生绕球心的转动，于是形使球产生绕球心的转动，于是形成旋转球。成旋转球。 任务2 力矩与力偶的分析u力偶无合力，力偶不能与一个力平力偶无合力，力偶不能与一个力平衡，力偶只能用力偶来平衡。衡，力偶只能用力偶来平衡。u力偶矩相同的力偶都是等效力偶，力偶矩相同的力偶都是等效力偶，它们可以
8、相互代替。它们可以相互代替。任务2 力矩与力偶的分析二、力偶二、力偶3 3、性质、性质任务2 力矩与力偶的分析一、填空题一、填空题1.用力拧紧螺母，其拧紧程度不仅与力用力拧紧螺母，其拧紧程度不仅与力_有关，有关，而且与螺母中心到力的作用线的而且与螺母中心到力的作用线的_有关。有关。2.力偶的三要素是力偶的三要素是_、_和和_。3.力偶的大小等于力偶的大小等于_。4.力偶对物体的转动作用与力偶对物体的转动作用与_位置无关。位置无关。5.力偶由两大小力偶由两大小_ 、方向、方向_的一对力的一对力系组成。系组成。6.力偶力偶_合力。（有、无）合力。（有、无）任务2 力矩与力偶的分析二、判断题二、判断
9、题（ ）1.力和力偶都能使物体转动，所以力偶可以力和力偶都能使物体转动，所以力偶可以用力来平衡。用力来平衡。（ ）2.力偶矩的大小和方向与所取矩心位置无关，力偶矩的大小和方向与所取矩心位置无关，力偶对作用平面内任意一点的矩，恒等于力偶矩。力偶对作用平面内任意一点的矩，恒等于力偶矩。（ ）3.力偶对物体的转动效果与力矩对物体的转力偶对物体的转动效果与力矩对物体的转动效果相同。动效果相同。任务2 力矩与力偶的分析三、选择题三、选择题（ ）1.平面中，力矩为零的条件是平面中，力矩为零的条件是_。A. 作用力和力臂二者之一为零作用力和力臂二者之一为零 B. 作用力与力臂不为零作用力与力臂不为零C. 作
10、用力与力臂的乘积不为零作用力与力臂的乘积不为零 D. 与力矩方向有关与力矩方向有关（ ）2.下列属于力矩作用的是下列属于力矩作用的是_。A. 用丝锥攻螺纹用丝锥攻螺纹 B. 双手握方向盘双手握方向盘C. 用螺丝刀扭螺钉用螺丝刀扭螺钉 D. 用扳手拧螺母用扳手拧螺母（ ）3.已知某平面任意力系与某平面力偶系等效，则此平面任意力系向平已知某平面任意力系与某平面力偶系等效，则此平面任意力系向平面内任一点简化后是面内任一点简化后是_。A. 一个力一个力 B. 一个力偶一个力偶 C. 一个力与一个力偶一个力与一个力偶 D. 以上均不对以上均不对（ ）4.力偶等效只要满足力偶等效只要满足_。A. 力偶矩大小相等力偶矩大小相等 B. 力偶矩转向相同力偶矩转向相同 C. 力偶作用面相同力偶作用面相同 D. 力偶矩大小、转向、作用面均相同力偶矩大小、转向、作用面均相同
