3.4簡單機械目

錄杠桿杠桿應(yīng)用滑輪滑輪組了解杠桿的結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)明確滑輪的定義

掌握杠桿的原理把握兩種滑輪的不同判斷杠桿的類型匯總生活中常見的杠桿綜合性質(zhì)區(qū)分兩種滑輪的優(yōu)勢根據(jù)滑輪的性質(zhì)對應(yīng)用途新課引入上述的器材有什么共同點？它們的原理是什么？

杠

桿

杠桿我們每天都在使用機械。我們用筷子吃飯、用剪刀剪紙，都在使用簡單機械。自行車、汽車、飛機等都是由許多運動部件組成的，每個部得都是一種簡單機械。實際上,任何復(fù)雜的機械都是由一些簡單機械組合而成的。機械的發(fā)明和使用，是人類文明進步的動力。使用機被可以使我們做功更加容易，極大地減輕人們的勞動強度，提高工作效率。

杠桿1.定義：在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒稱之為杠桿；2.五要素：（1）支點：杠桿能夠圍繞轉(zhuǎn)動的點，用O表示（2）動力：使杠桿能夠轉(zhuǎn)動的力，用F1表示（3）阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，用F2表示【注意】a.動力與阻力是作用在杠桿上的力（杠桿是受力物體）b.動力與阻力可以在支點的兩側(cè)，也可以在支點的同一側(cè)c.動力的方向可以與阻力的方向相同，也可以相反d.杠桿可以是彎曲的，也可以是筆直的，形狀可以發(fā)生改變（4）動力臂：從支點到動力作用線的距離，用l1表示（5）阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，用l2表示

杠桿3.找力臂的方法：（1）找點（支點,動力點--支出力量的點，阻力點）（2）延線（延長力的作用線）（3）從支點做垂線（4）標(biāo)l1，l2

杠桿骨一一根硬棒;肌肉收縮一動力的來源;兩根骨之間可以活動的關(guān)節(jié)一支點;移動肢體或物體一一阻力的來源。杠桿的應(yīng)用【實驗】探究杠桿平衡的條件1.提出問題：杠桿平衡與什么因素有關(guān)？2.杠桿的平衡與動力、動力臂與阻力、阻力臂有關(guān)3.設(shè)計實驗：（1）儀器：杠桿和支架、鉤碼（2）組裝：4.實驗步驟：（1）把杠桿的中點支在鐵架臺上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是方便直接在杠桿上讀出力臂值。(研究時必須讓杠桿在水平位置平衡后，才能記錄實驗數(shù)據(jù)）（2）將鉤碼分別掛在杠桿的兩側(cè)，改變鉤碼的位置或個數(shù)使杠桿在水平位置保持平衡。杠桿的應(yīng)用杠桿的應(yīng)用（3）所需記錄的數(shù)據(jù)是動力、動力臂、阻力、阻力臂。（4）把鉤碼掛在杠桿上，在支點的同側(cè)用測力計豎直向上拉杠桿，重復(fù)實驗記錄數(shù)據(jù)，需多次改變杠桿所受作用力大小，方向和作用點。(多次實驗，得出普遍物理規(guī)律)實驗結(jié)論：動力F1×動力臂l1=阻力F2×阻力臂l2【注意事項】①實驗前要先調(diào)節(jié)杠桿兩端平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。②在實驗時不能移動平衡螺母。③在加減或移動鉤碼時，要使杠桿在水平位置平衡。④實驗不能只憑一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，必須在多次實驗的基礎(chǔ)上通過分析才能得出結(jié)論。杠桿的應(yīng)用杠桿的應(yīng)用常見杠桿的結(jié)構(gòu)杠桿的應(yīng)用常見杠桿的結(jié)構(gòu)杠桿的應(yīng)用常見杠桿的結(jié)構(gòu)

滑輪滑輪上圖中，都具有一種圓形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是什么？滑輪1.定義：滑輪是一種周邊有槽、可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動的輪子2.分類：（1）定滑輪：軸固定不變的滑輪（2）動滑輪：軸隨著物體一起移動的滑輪定滑輪（1）作用：A.改變力的方向，不改變力的大小B.軸不隨物體移動C.不省功（2）實質(zhì)：定滑輪可以看做一個杠桿的變形（3）應(yīng)用：旗桿頂部的滑輪（4）重物提升的高度h與繩子自由端通過的距離s的關(guān)系：s=h動滑輪（1）作用：A.改變力的大小，不改變力的方向B.軸隨物體移動，費距離C.不省功（2）實質(zhì)：定滑輪可以看做一個杠桿的變形（3）應(yīng)用：起吊機幾種特殊的動滑輪

滑輪組

滑輪組（1）滑輪組定義：由動滑輪和定滑輪組成（2）性質(zhì)：既可以改變力的大小，也可以改變力的方向，但費距離（3）滑輪組中承擔(dān)重物的股數(shù)n與重物重力G、動滑輪重力G動、拉力F之間的關(guān)系F=

滑輪組（4）如何確定滑輪組中承擔(dān)重物的股數(shù)n劃線法：

n=2n=3（5）組裝滑輪組的方法：A.當(dāng)n是奇數(shù)時，從動滑輪開始繞繩B.當(dāng)n是偶數(shù)時，從定滑輪開始繞繩（6）動力F拉繩子移動的距離s與物體抬高的高度h，之間的關(guān)系是s=nh

滑輪組【實驗】探究滑輪組的性質(zhì)1.用彈簧測力計測出鉤碼和動滑輪的總重G。2.按如圖所示方式勻速拉動繩子，記錄此時承擔(dān)重物和動滑輪總重的繩子股數(shù)和彈簧測力計的讀數(shù)F1。3.按如圖所示方式勻速拉動繩子，記錄此時承擔(dān)重物和動滑輪總重的繩子股數(shù)和彈簧測力計的讀數(shù)F2。

滑輪組【實驗】探究滑輪組的性質(zhì)1.用彈簧測力計測出鉤碼和動滑輪的總重G。2.按如圖所示方式勻速拉動繩子，記錄此時承擔(dān)重物和動滑輪總重的繩子股數(shù)和彈簧測力計的讀數(shù)F1。3.按如圖所示方式勻速拉動繩子，記錄此時承擔(dān)重物和動滑輪總重的繩子股數(shù)和彈簧測力計的讀數(shù)F2。

滑輪組1.有用功：人們提升重物過程中必須做的功，用W有用表示。2.額外功：利用機械時，除了有用功之外，不得不做的功，用W額外表示3.總功：人們做的所有的功，用W總表示，W總=W有用+W額外4.單位：都是J5.機械效率（1）定義：有用功與總功的比值叫做機械效率，用η表示（2）公式：η==（3）提高機械效率的方法：A.增加有用功B.減少額外功（4）機械效率是一個比值，沒有單位，一般情況用百分數(shù)來表示（5）由于必須存在額外功，所以η<1（6）同一種機械在不同的做功情況下，機械效率不同

典題分析【典型例題1】下列關(guān)于杠桿的說法中正確的是（）A．杠桿必須是一根直棒 B．有力作用在杠桿上不一定能使杠桿平衡C．力臂一定在杠桿上 D．力臂就是力的作用點到支點的距離【答案】B【詳解】A．杠桿不一定是一根直棒，只要一個物體繞一個點轉(zhuǎn)動且這個過程中物體不容易發(fā)生形變就可以認為是杠桿，故A錯誤；B．有力作用在杠桿上不一定使杠桿平衡，需滿足杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂故B錯誤；CD．力臂的定義為：支點到力的作用線的距離，作圖時需從支點向力所在的直線上做垂線段，垂線段的長度即為力臂的大小，故力臂不一定在杠桿上，故CD錯誤。故選B。【答案】C【詳解】刀刃很薄是通過減小受力面積來增大壓強，故①錯誤；由圖可知，鍘刀的動力臂大于阻力臂，實質(zhì)上是一種省力杠桿，故②正確；甘蔗放在a點比b點的阻力臂更小，根據(jù)杠桿平衡條件可知更易被切斷，故③正確；手沿F1方向比沿F2方向的動力臂小，根據(jù)杠桿平衡條件可知更費力，故④錯誤。故選C。【典型例題2】如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖。下列有關(guān)說法正確的是（）①刀刃很薄可以增大壓力②鍘刀實質(zhì)上是一種省力杠桿③甘蔗放在a點比b點更易被切斷④手沿F1方向用力比沿F2方向更省力A．只有①③正確B．只有②④正確C．只有②③正確D．只有③④正確【典型例題3】如圖所示為小江組裝的甲、乙兩種滑輪，用來提升同一物體，G物=200N（不計繩重、輪重和摩擦），要使物體豎直勻速提升2m。下列說法中正確的是（）A．F甲=200N，并向上移動4m B．F甲=100N，并向上移動2mC．F乙=200N，并向上移動1m D．F乙=400N，并向上移動lm【答案】D【詳解】AB．不計繩重、輪