第十二章简单机械.ppt

《第十二章简单机械.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十二章简单机械.ppt（41页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第十二章第十二章 简单机械简单机械、杠杆杠杆 2 2、滑轮、滑轮 3 3、机械效率、机械效率 重点：重点：杠杆的平衡条件与杠杆的平衡条件与杠杆的分类杠杆的分类难点：难点：画出画出实际问题中杠杆的实际问题中杠杆的力臂力臂杠杆杠杆整体思路整体思路教学过程教学过程（一）导入新课（一）导入新课(2)在在力力的作用下，能的作用下，能绕固定点转动绕固定点转动的的硬硬棒，叫做杠杆。棒，叫做杠杆。一、杠杆的定义：一、杠杆的定义：理解理解：“硬硬”在力的作用下不容易发生形变。杠杆不一定都是直的也在力的作用下不容易发生形变。杠杆不一定都是直的也可以是弯的，可以是各种形状的。可以是弯的，可以是各种形状的。（一）传授

2、新课（一）传授新课(35)支支 点：杠杆可以绕其转动的点点：杠杆可以绕其转动的点O。动动 力：使杠杆转动的力力：使杠杆转动的力F1。阻阻 力：阻碍杠杆转动的力力：阻碍杠杆转动的力F2。动力臂：从支点动力臂：从支点O 到动力到动力F1作用线的距离作用线的距离l1。阻力臂：从支点阻力臂：从支点O 到阻力到阻力F2作用线的距离作用线的距离l2。支支 点：（可以在杠杆的中间，也可在两端但一定是点：（可以在杠杆的中间，也可在两端但一定是在杠杆上在杠杆上）动动 力：（人施加在杠杆上的力）力：（人施加在杠杆上的力）阻阻 力：（动力、阻力受力物体都是杠杆，所以动力力：（动力、阻力受力物体都是杠杆，所以动力作用

3、点，阻力作用点，也都是在杠杆上）作用点，阻力作用点，也都是在杠杆上）动力臂：（解释动力臂：（解释力的作用线概念力的作用线概念 ，强调是强调是垂线段垂线段阻力臂：阻力臂：二、杠杆的五要素：二、杠杆的五要素：教师板画：教师板画：B BA AO OF FO OB BA A三、画力臂三、画力臂一、先找支点一、先找支点 二、再画力的作用线二、再画力的作用线 三、三、由由支点支点向向力的作用线力的作用线做垂线做垂线 ， 力臂就是垂线段力臂就是垂线段 四、标符号（垂足、大括号、力臂符号）四、标符号（垂足、大括号、力臂符号） 题后思考：题后思考：1.杠杆的力臂一定是在杠杆上么？什么时候杠杆的力臂一定是在杠杆上

4、么？什么时候力臂在杠杆上？什么时候不在？力臂在杠杆上？什么时候不在？F1F2L1L2O三、画力臂三、画力臂OF1F2l1l2四、杠杆的平衡条件：四、杠杆的平衡条件：2探究杠杆的平衡条件（实验）探究杠杆的平衡条件（实验） 1杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说我们就说。(1) 为什么要调节杠杆在为什么要调节杠杆在水平位置水平位置平衡平衡 ？(2) 如何使用平衡螺母调节杠杆在水平位置平衡如何使用平衡螺母调节杠杆在水平位置平衡 ？(3) 实验中为什么要多次测量？实验中为什么要多次测量？(4) 实验过程中实验过程中：1.较小的动力较小的动力 与与 较

5、大的阻力较大的阻力 能否使杠杆平能否使杠杆平衡？什么条件？在保证阻力和阻力臂一定情况下，动力和动衡？什么条件？在保证阻力和阻力臂一定情况下，动力和动力臂什么关系？力臂什么关系？（6）是不是）是不是力大力大或者或者力臂大力臂大的那端就一定下沉？向哪段的那端就一定下沉？向哪段下沉跟什么因素有关？下沉跟什么因素有关？(5) 动力和阻力在支点的同一侧杠杆能平衡么？动力和阻力的动力和阻力在支点的同一侧杠杆能平衡么？动力和阻力的方向有什么关系？两侧呢？方向有什么关系？两侧呢？3 3、杠杆、杠杆平衡平衡时，动力时，动力动力臂动力臂= =阻力阻力阻力臂。阻力臂。1 122F lF l 1.公式中任意知道三个量

6、通过公式数学变形可以求出第四公式中任意知道三个量通过公式数学变形可以求出第四个量。例如：个量。例如： 2.应用公式计算，单位要统一，力臂单位一致。应用公式计算，单位要统一，力臂单位一致。3.公式变形比例式公式变形比例式 F1 :F2 = l2 ：l14简单练习题简单练习题。1、F1: :F22: :5，l1: :l2。2、F120N，F240 N，l110cm，l2。5例题例题 P 79请仔细观察，利用撬棒撬石头时，它的动力请仔细观察，利用撬棒撬石头时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？是省力了？还是费力了呢？F1F2l

7、1l2o五、杠杆的分类五、杠杆的分类 2费力杠杆：费力杠杆： l1 F2 省距离省距离 费力费力 应用：镊子应用：镊子 钓鱼竿钓鱼竿 船桨船桨 筷子筷子 1省力杠杆：省力杠杆： l1 l2 ，F1F2 省力，费距离省力，费距离 应用：应用：撬棍撬棍 羊角锤羊角锤 核桃夹核桃夹 独轮车独轮车 瓶起子瓶起子 压水井压水井3等臂杠杆：等臂杠杆： l1 = l2，F1 = F2 不省力也不省距离不省力也不省距离 应用：天平应用：天平辨别方法：辨别方法：1 1、找支点，比较动力臂和阻力臂、找支点，比较动力臂和阻力臂练习：练习：P80 P80 动手动脑学物理动手动脑学物理 1. 2 . 3 1. 2 .

8、3 1下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是 （ ） 练一练练一练 A启瓶器启瓶器B切纸铡刀切纸铡刀 C食品夹食品夹D羊角锤羊角锤2小阳同学在做小阳同学在做“探究杠杆平衡条件探究杠杆平衡条件”的实验时，的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。（1）若使杠杆在）若使杠杆在 位置平衡，需把平衡螺母向位置平衡，需把平衡螺母向 端调节。端调节。（2）如果在杠杆的）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在处挂三个相同的钩码，则在B处要挂处要挂 个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。（3）若

9、在）若在C处挂处挂6 N的钩码，用弹簧测力计作用在的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该该 ，此时弹簧测力计的示数为，此时弹簧测力计的示数为 。水平水平右右2OACB竖直向上竖直向上2 N3如图所示，分别沿力如图所示，分别沿力F1、F2、F3、的方向用、的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（确的是（ ）A沿沿F1方向的力最小方向的力最小B沿沿F2方向的力最小方向的力最小C沿沿F3方向的力最小方向的力最小D三个力的大小相等三个力的大小相等BF3F1F2

10、OL L1 1L L3 3L L2 2题后思考：题后思考：作用在同一点的不同方向上的力，作用在同一点的不同方向上的力，力臂相同么？什么方向上的力臂最长？力臂相同么？什么方向上的力臂最长？重点：重点：定滑轮和动滑轮的特点定滑轮和动滑轮的特点难点：难点：对滑轮、斜面和轮轴特点的探究对滑轮、斜面和轮轴特点的探究第十二章第十二章 第节第节 滑轮滑轮三、教学过程三、教学过程（一）导入新课（一）导入新课(2)复习引入：复习引入：1.杠杆的平衡条件是什么？杠杆的平衡条件是什么？ 2.杠杆的分为哪几类？杠杆的分为哪几类？ 有什么特有什么特点？生活中有哪些应用？（举例）点？生活中有哪些应用？（举例） 3.生活中

11、除了杠杆还有没有其他生活中除了杠杆还有没有其他的简单机械呢？的简单机械呢？这些都是滑轮，请你观察它们的结构吧。这些都是滑轮，请你观察它们的结构吧。滑轮：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。滑轮：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。凹槽凹槽轴轴小轮小轮一、认识滑轮一、认识滑轮工作时，轴不随物体移动的滑轮工作时，轴不随物体移动的滑轮一、定滑轮一、定滑轮二、动滑轮二、动滑轮工作时，轴随着物体移动的滑轮工作时，轴随着物体移动的滑轮二、认识定滑轮和动滑轮二、认识定滑轮和动滑轮图图A图图B图图C图图D三、哪些是定滑轮？哪些是动滑轮？三、哪些是定滑轮？哪些是动滑轮？结论：结论： 使用定滑轮使用定滑轮不省力不省力，不省不

12、省距离距离；但可以改变力的方向。但可以改变力的方向。四、实验探究定滑轮和动滑轮的特点四、实验探究定滑轮和动滑轮的特点物重物重G/N物体移物体移动方向动方向物体移动物体移动距离距离h/m拉力拉力F/N拉力拉力方向方向拉力移动拉力移动距离距离S/m一、定滑轮一、定滑轮结论：结论： 使用动滑轮可以使用动滑轮可以省力省力； 但但费距离费距离，且不改变力的方向。且不改变力的方向。二、二、动滑轮动滑轮物重物重G/N物体移物体移动方向动方向物体移动物体移动距离距离h/m拉力拉力F/N拉力拉力方向方向拉力移动拉力移动距离距离S/m三、实验思考三、实验思考1、弹簧测力计要调零，拉动绳子要尽量缓慢、弹簧测力计要调

13、零，拉动绳子要尽量缓慢拉动滑轮时，两根绳子要尽量平行。动滑轮拉拉动滑轮时，两根绳子要尽量平行。动滑轮拉动的物体要尽量的重一些。动的物体要尽量的重一些。2、如何比较准确的测量物体上升的高度、如何比较准确的测量物体上升的高度h，和，和绳子自由端移动的距离绳子自由端移动的距离s。四、定滑轮和动滑轮的实质四、定滑轮和动滑轮的实质1、教师板画、教师板画2、定滑轮、定滑轮 相当于等臂杠杆相当于等臂杠杆 不省力也不省距离不省力也不省距离2、分析动滑轮实质、分析动滑轮实质,相当于动力臂是阻力壁相当于动力臂是阻力壁2倍倍的省力杠杆的省力杠杆动滑轮动滑轮省一半力省一半力指的是物体重力和滑轮重力指的是物体重力和滑轮

14、重力总总重的一半重的一半，只有题目中忽略滑轮重力是才可认，只有题目中忽略滑轮重力是才可认为绳子的拉力等于物体重力的一半。为绳子的拉力等于物体重力的一半。 五、滑轮组五、滑轮组思考：有没有一种机械既能省力又能改变力的方向呢？思考：有没有一种机械既能省力又能改变力的方向呢？从以上三幅图分析绳子自由端拉力从以上三幅图分析绳子自由端拉力F F与物重与物重G G之间的关系？之间的关系？ （忽略动滑轮自重）（忽略动滑轮自重）F FF F 你发现了什么规律？你发现了什么规律？ 结论：结论：n为承担物重的绳子段数。为承担物重的绳子段数。1FGGn动动（）snh 讨讨 论论五、练一练（忽略动滑轮重力）五、练一练

15、（忽略动滑轮重力）F=F= G GF=F= G G F=F= G G F=F= G G S=S= h h S=S= h h S=S= h h S=S= h h 题后思考：题后思考：1.1.绳子的绳子的起点起点对绳子的对绳子的段数段数n n有什么影响？有什么影响？ 2.2.同样的滑轮数，哪中绕法更加省力？同样的滑轮数，哪中绕法更加省力？n=n= n=n= n=n= n=n= 六、轮轴与斜面六、轮轴与斜面实质：实质：1.1.动力作用在轮上动力作用在轮上, ,阻力作用在轴上阻力作用在轴上 省力杠杆省力杠杆 2. 2.动力作用在轴上，阻力作用在轮上动力作用在轴上，阻力作用在轮上 费力杠杆费力杠杆应用：

16、应用：P83 P83 钥匙开锁钥匙开锁轮轴轮轴斜面斜面实质：实质：1.1.费距离费距离 省力机械省力机械 2. 2.坡度越小，坡面越平缓，越省力坡度越小，坡面越平缓，越省力应用：盘山公路应用：盘山公路 电钻的螺旋钻头电钻的螺旋钻头2定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物，若在定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物，若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力（如图所示），力的大小分别为：（如图所示），力的大小分别为：F1、F2、F3，则则 （ ）。）。 AF1最大最大 BF2最大最大 CF3最大最大 D三个力一样大三个力一样大 F2F1F3D题后思考：动滑轮拉力的方

17、向会影响拉力的大小么？题后思考：动滑轮拉力的方向会影响拉力的大小么？ 练一练练一练P84 动手动脑学物理动手动脑学物理 1、4重点：重点：结合实际认识什么是有用功，额外功、总功，理结合实际认识什么是有用功，额外功、总功，理解机械效率概念，会利用公式及其变形式计算解机械效率概念，会利用公式及其变形式计算难点：难点：会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法。械效率的方法。第十二章第十二章 第第3 3节节 机械效率机械效率三、教学过程三、教学过程（一）导入新课（一）导入新课(2)P85 第一段第一段（二）传授新课（二）传授新课(30)思考：思考：1

18、.用手将一重为用手将一重为4N的物体的物体竖直向上托起竖直向上托起20cm高，做了多少功？高，做了多少功？2.如果使用动滑轮提升这个物体做的功会相同么？学生猜想？如果使用动滑轮提升这个物体做的功会相同么？学生猜想？G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.10.21.20.20.24结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。推论：使用任何机械不省功。推论：使用任何机械不省功。 实实 验验概概 念念G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.10.21.20.20.24额外功额外功( (W W额额) )：对人们没用，但又不得不做的：对人们没用，但又

19、不得不做的功。功。有用功（有用功（W有有）：为了达到目的，对人）：为了达到目的，对人们有用的功。们有用的功。总功（总功（W总总）：有用功与额外功之和）：有用功与额外功之和或或 动力做的功。动力做的功。W总总= F动动 S动动举例举例 ：理解概念：理解概念 （捞水与捞桶）（捞水与捞桶） 在使用机械工作时，有用功在总功中所占在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。理学中表示为机械效率。一、机械效率：一、机械效率：1定义：有用功跟总功的比值。定义：有用功跟总功的比值。2公式：公式：WW 有有总总3用百分

20、数表示。总小于用百分数表示。总小于1。1关于机械效率的说法中正确的是关于机械效率的说法中正确的是 （ ） A越省力的机械，机械效率越高越省力的机械，机械效率越高 B做有用功越多的机械，机械效率越高做有用功越多的机械，机械效率越高 C做相同的功，额外功的值越小，机械效率做相同的功，额外功的值越小，机械效率越高越高 D做功越快的机械，机械效率越高做功越快的机械，机械效率越高C 练一练练一练2如图，忽略绳重和摩擦，用拉力如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由的重物匀速上升，绳子自由端移动端移动1 m，动滑轮重力，动滑轮重力2 N，求：（求：（1）拉力）拉力F；（2）物

21、体上升的距离；）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。）有用功，总功，机械效率。 练一练练一练三、测滑轮组的机械效率：三、测滑轮组的机械效率：WGhWFs 有有总总F 实验原理实验原理 实验器材实验器材 注意事项注意事项 弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。铁架台、滑轮、细线、钩码。竖直竖直向上，向上，缓慢缓慢拉动测力计。拉动测力计。1图图为测量滑轮组机械效率的实为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重验装置，钩码总重6 N。 （1）实验时要竖直向上）实验时要竖直向上_拉动弹簧测力计，由图可知拉力拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为大小为_N，若钩码上升的，若钩码上升的高度为高度为8cm,则弹簧测力计向上移动则弹簧测力计向上移动_cm,该滑该滑轮组的机械效率为轮组的机械效率为_。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将将_（选填：（选填：“增大增大”、“减小减小”或或“不不变变”）P88. 动手动脑学物理动手动脑学物理 1.2.3缓慢缓慢2.42483.3%增大增大 练一练练一练