1、簡單機(jī)械,張修法,教學(xué)目標(biāo)：,1.記憶類知識點(diǎn)：杠桿，杠桿的五要素，杠桿平衡及其條件，分類及特點(diǎn)，實(shí)例，幾種滑輪，滑輪組規(guī)律及公式，功的原理，有用功，額外功，總功，機(jī)械效率的定義，幾種功之間的關(guān)系式，機(jī)械效率的測量。 2.問答類知識：杠桿的分類，及特點(diǎn)，實(shí)例。 3.計算類：杠桿的平衡條件，滑輪組規(guī)律及公式，機(jī)械效率。,4.作圖類知識：杠桿的示意圖 5.實(shí)驗(yàn)探究： 一級實(shí)驗(yàn)：杠桿的分類，及特點(diǎn)，實(shí)例 幾種滑輪及特點(diǎn) 二級實(shí)驗(yàn)：滑輪組成的規(guī)律及公式 三級實(shí)驗(yàn)：杠桿及平衡條件 滑輪組機(jī)械效率的測量,（一）杠桿,1. 定義,一根硬棒，在力的作用下能繞著 固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿。,2.幾個名稱:,

2、支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)。 動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。 阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。 動力臂：從支點(diǎn)到動力作用線的距離。 阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。,L1,L2,研究方法：模型法,3要點(diǎn)透析 （1）杠桿的支點(diǎn)一定要在杠桿上，可以在杠桿的一端，也可以在杠桿的其他位置； （2）動力和阻力是相對而言的，不論動力還是阻力，杠桿都是受力物體，跟杠桿發(fā)生相互作用的物體都是施力物體； （3）動力作用點(diǎn)：動力在杠桿上的作用點(diǎn)； （4）阻力作用點(diǎn)：阻力在杠桿上的作用點(diǎn)； （5）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，它是點(diǎn)到線的距離而不是點(diǎn)到點(diǎn)的距離； （6）力臂有時在杠桿上，有時不在杠桿上，如

3、果力的作用線恰好通過支點(diǎn)，則力臂為零； （7）力臂的表示與畫法：過支點(diǎn)作力的作用線的垂線,3：杠桿的平衡條件：,1）杠桿平衡：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動都叫做杠桿平衡。 2）實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件 探究歸納：只有動力動力臂=阻力阻力臂，杠桿才平衡。3）杠桿平衡條件表達(dá)式：動力動力臂=阻力阻力臂，即；公式表示為：F1L1=F2L2，即.應(yīng)用公式時單位要統(tǒng)一。,研究方法：等價變換法,【練習(xí)】三個和尚挑水吃的故事大家耳熟能詳，如圖所示，甲圖中和尚們商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑兩小桶，瘦和尚和小和尚兩人合抬一大桶。以下說法中不正確的是（） A乙圖中水桶B向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將他的肩往后移動

4、一點(diǎn)距離 B乙圖中水桶B向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將后水桶B往前移動一點(diǎn)距離 C丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以將水桶往前移動一點(diǎn)距離 D丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以讓瘦和尚往前移動一點(diǎn)距離,4. 杠桿的種類,（1）省力杠桿：動力臂大于阻力臂的杠桿。 例如：起子、扳子。 （2）費(fèi)力杠桿：動力臂小于阻力臂的杠桿。 例如：鑷子、釣桿。 （3）等臂杠桿：動力臂等于阻力臂的杠桿。 例如：天平。 省力杠桿省力，但費(fèi)距離，費(fèi)力杠桿費(fèi)力， 但省距離。,研究方法：逆向思考法,1、在下列機(jī)械中， 羊角錘釣魚竿天平鋼絲鉗筷子理發(fā)剪刀普通剪刀鐵匠剪刀縫紉機(jī)的腳踏板(10)鍘草用的鍘刀 (11)鑷

5、子(12)鐵鍬(13)道釘撬(14)定滑輪(15)動滑輪，它們中屬于省力杠桿的是 屬于費(fèi)力杠桿的是_ 屬于等臂杠桿的是 .,(10)(13)(15),(11)(12),(14),2、在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤碼（每個質(zhì)量相等），杠桿仍然平衡，如圖，則：,左右力臂L1:L2=_?,在兩邊鉤碼下同時加掛一個同樣的鉤碼，杠桿_（填“能或不能”）平衡？ _邊下降?,2、在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤碼（每個質(zhì)量相等），杠桿仍然平衡，如圖，則：,若使杠桿再次平衡，可在 _邊的鉤碼下再掛 _ 個鉤碼？,2、在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤碼（每個質(zhì)量相等），杠桿仍然平衡，如圖，則

6、：,若使再次平衡的杠桿兩邊同時去掉一個鉤碼，則 _ 邊將下降,3、 如圖所示，用一根自重可以忽略不計的撬棒撬動石塊。若撬棒C點(diǎn)受到石塊的壓力是1500N，且AB1.5m，BC0.3m,CD=0.2m，則要撬動石塊所用力應(yīng)不小于（提示：注意考慮作用在A點(diǎn)動力的方向） （ ） A500N B300N C200N D150N,D,如圖所示施力時，動力F/多大？,F/,F,4、如圖所示杠桿，在A端施一個始終與杠桿垂直的力F，當(dāng)杠桿由如圖實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)動到虛線位置時，F(xiàn)大小的變化情況是（ ） A大小不變 B由小變大 C先變大后變小 D先變小后變大,G,4、如圖所示杠桿，在A端施一個始終與杠桿垂直的力F，

7、當(dāng)杠桿由如圖實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)動到虛線位置時，F(xiàn)大小的變化情況是（ ） A大小不變 B由小變大 C先變大后變小 D先變小后變大,4、 如圖所示杠桿，在A端施一個始終與杠桿垂直的力F，當(dāng)杠桿由如圖實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)動到虛線位置時，F(xiàn)大小的變化情況是（ ） A大小不變 B由小變大 C先變大后變小 D先變小后變大,5、鋼絲鉗是日常生活中常用到的工具，使用鋼絲鉗時涉及到許多物理知識，請寫出三個： (1) 。 (2) 。 (3) 。,（二）滑輪,1. 定滑輪,（1）定義：,軸固定不動的滑輪叫定滑輪,（2）實(shí)質(zhì)：,定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力， 但能改變力的方向。,2. 動滑輪,（1）定義：,軸可以隨物體一起移動

8、的滑輪 叫動滑輪。,（2）原理：,動滑輪實(shí)質(zhì)是動力臂為阻力臂 2倍的杠桿。動滑輪省一半力。,滑輪導(dǎo)入研究方法：缺點(diǎn)列舉法,3. 滑輪組,（1）定義：,由幾個滑輪組合在一起使用 叫滑輪組。,（2）原理：,即利用了動滑輪省一半力又利用了 定滑輪改變動力的方向。,（3）,滑輪組省力情況的確定方法： 在不考慮摩擦及動滑輪受到的重力的情況下，使用滑輪組時，滑輪組用幾股繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。,滑輪組規(guī)律的內(nèi)容與公式：等價變換法,練習(xí)6、如何判斷滑輪組的省力情況?,練習(xí)：7、如圖所示，物體A重100N，A與水平面間的摩擦力為30N，不計滑輪與繩子間的摩擦，若用該滑輪組使A沿水平方

9、向勻速運(yùn)動，則拉力F為多少？,4.斜面：斜面是一種可以省力的簡單機(jī)械，卻費(fèi)距離。 理想情況下斜面公式：Fl=Gh 斜面長（l）是斜面高（h）的幾倍，所用的拉力F就是物重G的幾分之一。,【練習(xí)8】斜面是一種簡單機(jī)械，生活中經(jīng)常用到它，工人師傅小波和小新分別用如圖甲、乙兩種方法，將同樣的物體搬上車，下列說法正確的是（ ） A甲方法不可以省力，但能省功 B甲方法可以省力，也能省功 C乙方法可以省力，但不能省功 D乙方法可以省力，也能省功,（五）機(jī)械效率,1.功的原理：使用機(jī)械時人們所做的功，都 不小于不用機(jī)械所做的功。（使用任何機(jī)械都不省功）其中不小于可以理解為等于或大于。 等于的條件：_ （理想情

10、況） 大于的條件：_ （現(xiàn)實(shí)情況）,2、有用功：無論采取那種方法都必須做的功。即：為達(dá)到目的所必須做的功。,（1）舉高重物時：,W有=G物h,W有=f摩擦S,（2）在粗糙水平面上移動物體時：,3、額外功：并非人們需要但又不得不做的功,（1）克服機(jī)械自重做功：,W額外=G動滑輪h,使用動滑輪或滑輪組時：,（2）克服機(jī)械間的摩擦做功：,使用斜面時：,W額外=f摩擦L,4、總功：有用功和額外功的和，叫總功。,W總=W有用+ W額外,公式（1） ：,公式（2） ：,W總=F動力S動力,作用在機(jī)械上的動力,動力作用點(diǎn)移動的距離,5、機(jī)械效率,有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率。,公式：,6、機(jī)械效率公式：,9

11、、判斷：下面說法中是否正確 1)有用功越多，機(jī)械效率越高 2)額外功越少，機(jī)械效率越高 3)物體做功越慢，機(jī)械效率越低 4)做總功越多，機(jī)械效率越低 5)做相同的有用功，額外功越少，機(jī)械效率越高,6)做相同的總功時，有用功越多，機(jī)械效率越高 7)用不同的滑輪組，做的有用功相同時，機(jī)械效率一定相同 8)因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣Γ詸C(jī)械效率總小于1 9)做的額外功一定時，總功越少，機(jī)械效率越高 10)有用功在總功中占的比例越大，機(jī)械效率越高,10、某同學(xué)為了將質(zhì)量為5kg的物體提高1m，考慮到額外功的影響，則下列方式中該同學(xué)做功最少的是 （ ） A徒手將物體直接抬高1m B通過動滑輪把物體吊高1mC

12、通過斜面把物體推高1m D通過定滑輪把物體吊高1m,A,11、如圖所示，建筑工地上，工人用一個動滑輪 將重720N的重物勻速提升5m，工人所用拉力 為450N，求： （1）工人做的總功 （2）該動滑輪的機(jī)械效率,12、李勇想探究斜面的機(jī)械效率。他用長木板支在凳子上搭成斜面，將1Kg鹽裝在塑料袋中，通過彈簧測力計將鹽袋勻速向上拉，彈簧測力計的示數(shù)為4N；鹽袋沿斜面移動1m，上升高度為30cm。這個斜面的機(jī)械效率為 （g取10N/kg）,75,13、如圖所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800的物體沿水平地面做勻速直線運(yùn)動, 物體與地面間滑動摩擦力為120.則滑輪組的機(jī)械效率為 _ ；若物體的

13、速度為0.2m/s,則1min內(nèi)拉力做的功為 _ J,14、各種機(jī)械在使用時產(chǎn)生額外功的原因不完全相同，要根據(jù)具體情況具體分析。具體分析右圖中三種做功情況(設(shè)滑輪規(guī)格相同)，產(chǎn)生額外功最多的應(yīng)是_圖。若鉤碼(m=50g)在三種情況中均被提高1米，各種情況機(jī)械做的有用功均為_，由此可判斷出_圖的機(jī)械效率最大。(g取10N/Kg),作業(yè)一：,15、在“測定動滑輪機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： 實(shí)驗(yàn)中應(yīng) 拉彈簧測力計 第一次實(shí)驗(yàn)測得滑輪組的機(jī)械效率為_； 第二次實(shí)驗(yàn)時滑輪組的機(jī)械效率 (選填“大于”、“小于”或“等于”）第一次實(shí)驗(yàn)時的機(jī)械效率 若不計摩擦，該動滑輪的重為

14、_。,（4）滑輪組機(jī)械效率的測量原理、器材應(yīng)用研究方法：組合法,15、如圖所示是小亮同學(xué)測定斜面機(jī)械效率的裝置圖，下表是小亮同學(xué)設(shè)計的記錄表格。分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你能得到哪些結(jié)論？（要求寫兩條）,(1)同一斜面，傾斜程度越高，拉同一物體所用拉力越大,（2）同一斜面，傾斜程度越高，拉同一物體機(jī)械效率越高,16、一塊水田面積為2400m2 要灌平均0.1m深的水。不計水滲透的損失，求：（1）所灌水的體積；（2）所灌水的質(zhì)量；（3）若這些水是用水泵(抽水機(jī))從距水田2m深的水渠中抽上來的，水泵至少要做多少功？（4）若水泵的功率為 2.4kw，抽這些水要用多長時間？（水1.0 x103kg/m3,g

15、=10N/kg),已知：,S= 2400m2 ,h10.1m，h22m,P2.4 kw2400 w,求：,（1）V=? （3）m？（3）W=? （4）t？,討論,（1）抽水機(jī)抽水所做的功是有用功還是總功？,（2）P2.4 kw 是什么功率？,17、工人師傅常利用斜面把重物搬運(yùn)到汽車上，如圖所示，汽車車廂底板高度h=1.5m，斜面長度s3m，現(xiàn)用力F沿著斜面把重力G=1800N的重物勻速拉到車上，若不計摩擦，拉力F為_N；若實(shí)際拉力F1200N，則該斜面的機(jī)械效率 是 %,18、如圖所示，用一個動滑輪拉動一個物體A以0.5ms的速度在水 平面勻速運(yùn)動，物體A重為20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F為2.5N，則在2s內(nèi)拉力做的功是_J，滑輪的機(jī)械效率是_(不計滑輪重力)。,19、如圖