3—3认识简单机械

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1、第第1 1课时课时 认识杠杆认识杠杆？说说使用机械的好处说说使用机械的好处蒸汽机蒸汽机汽轮机汽轮机古代劳动工具古代劳动工具 现代各式起重机现代各式起重机各工具在使用时，各工具在使用时，共同点是什么？共同点是什么？O演示实验演示实验使用撬棒撬石块时，能否将石使用撬棒撬石块时，能否将石块撬起跟哪些因素有关？块撬起跟哪些因素有关？杠杆的五要素杠杆的五要素F1l 1 1OF2l 2 2支点支点动力动力阻力阻力动力臂动力臂阻力臂阻力臂强调：强调：力力臂臂是是支支点点（点点）到到力力的的作作用用线线（线线）的的距离。距离。作作力力臂臂的的步步骤骤（三三部部曲曲）：找找“支支点点”、画画“作用线作用线”、作

2、、作“距离距离”。作为生活、生产器具的杠杆作为生活、生产器具的杠杆如指甲刀、筷子、扫把、铡刀如指甲刀、筷子、扫把、铡刀人体中的杠杆人体中的杠杆如手臂杠杆、脚部杠杆、头部杠杆如手臂杠杆、脚部杠杆、头部杠杆F1F2L1L2O第第2 2课时课时 研究杠杆平衡条件研究杠杆平衡条件l2OF1F2l2l1l1l2F1F2OOF2F1l1l1F2l2OF1 杠杆能否转动起杠杆能否转动起来与哪些因素有关来与哪些因素有关？什么是二什么是二力平衡？力平衡？什么是杠什么是杠杆平衡？杆平衡？你的你的猜测猜测是什么？是什么？分组实验分组实验实验实验次数次数动力动力(牛牛)动力臂动力臂(厘米厘米)?阻力阻力(牛牛)阻力臂

3、阻力臂(厘米厘米)?1 2 31.由实验得到的结论是什么由实验得到的结论是什么?2.在杠杆水平静止下，得出的平衡条件在杠杆水平静止下，得出的平衡条件是否适用是否适用于于其他情况的平衡（非水平静其他情况的平衡（非水平静止、匀速转动）呢？止、匀速转动）呢？结论：杠杆平衡条件结论：杠杆平衡条件动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂（阻力臂（F11=F22）。）。用羊角锤拔铁钉时用羊角锤拔铁钉时,手手握处离支点近些还是握处离支点近些还是远些更省力远些更省力?为什么为什么?第第3 3课时课时 杠杆的应用杠杆的应用1.1.天平天平原理原理2.2.跷跷板原跷跷板原理理常见杠杆中常见杠杆中,哪些使用时可以哪些使

4、用时可以省力省力?哪些使用时要费力哪些使用时要费力?它它们的动力臂与阻力臂的关系们的动力臂与阻力臂的关系怎样怎样?杠杆实例杠杆实例特点特点(动力臂和阻力动力臂和阻力臂的关系臂的关系)省力还是费力省力还是费力1.2.3.4.5.-铡铡 刀刀l1l2省力省力羊角锤羊角锤l1l2省力省力铁锹铁锹费力费力 l1l2钓鱼杆钓鱼杆费力费力天平天平 l1l2 l1=l2不省力不省力,也也不费力不费力概括杠杆的分类概括杠杆的分类 省力杠杆省力杠杆（l1 l2）杠杆杠杆 费力杠杆（费力杠杆（l1 l2）等臂杠杆（等臂杠杆（l1=l2）使用费力杠杆的目使用费力杠杆的目的是什么？的是什么？O省距离省距离例例1:如图

5、是铁道检修工用的道钉撬如图是铁道检修工用的道钉撬,有关尺寸见图有关尺寸见图.若在若在A点竖直向下作用点竖直向下作用200牛的力牛的力,道钉撬对道钉道钉撬对道钉会产生多大的力会产生多大的力?如果还不能将道钉撬出如果还不能将道钉撬出,在保持在保持手的作用力和作用点不变的情况下手的作用力和作用点不变的情况下,采用什么方法采用什么方法可以增大对道钉的作用力可以增大对道钉的作用力?例例2：一根粗细均匀的铁条，在其中点：一根粗细均匀的铁条，在其中点处用细悬挂起来，铁条处于水平平衡。处用细悬挂起来，铁条处于水平平衡。若将右端向内弯曲（如图），铁条还若将右端向内弯曲（如图），铁条还能保持水平平衡吗？说明理由。

6、能保持水平平衡吗？说明理由。右端向内弯曲后右端向内弯曲后,铁条右铁条右端重心内移端重心内移,右端作用力右端作用力的力臂变短的力臂变短,导致左端力导致左端力与力臂乘积大于右端力与与力臂乘积大于右端力与力臂乘积力臂乘积,所以左端下沉所以左端下沉.省力杠杆能不能省功？动力省力杠杆能不能省功？动力在做功过程中消耗的能量在做功过程中消耗的能量转化成了什么形式的能？转化成了什么形式的能？省力杠杆要费距离省力杠杆要费距离,所以不所以不能省功能省功.动力做功时动力做功时,消耗的化学能消耗的化学能转化为机械能转化为机械能(和内能和内能).杠杆使用过程中的能量转化杠杆使用过程中的能量转化第第4 4课时课时 定滑轮

7、和动滑轮、滑轮定滑轮和动滑轮、滑轮组组观察实物观察实物这种轮子有什么特点这种轮子有什么特点?在什么地方见过在什么地方见过这种轮子？这种轮子？周边有槽周边有槽,能绕固定轴转动能绕固定轴转动;在窗帘上、旗杆在窗帘上、旗杆上、起重机上上、起重机上都用到这种轮子都用到这种轮子。这种周边有槽，能绕固定轴转动的轮子就是这种周边有槽，能绕固定轴转动的轮子就是滑轮。滑轮。认识定滑轮和动滑轮认识定滑轮和动滑轮两种装置提起重物两种装置提起重物时时,有什么不同有什么不同?观察两观察两种装置种装置的演示的演示过程过程滑轮不移动滑轮不移动滑轮与重物一起移动滑轮与重物一起移动定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮人们为什么要使用定滑人

8、们为什么要使用定滑轮？为什么要使用动轮？为什么要使用动滑轮？滑轮？可能是为了省力或省距离或可能是为了省力或省距离或改变力的方向（方便）改变力的方向（方便）实验探索动滑轮和定滑轮的特点：实验探索动滑轮和定滑轮的特点：从哪几个方面研究从哪几个方面研究它们？要测哪些它们？要测哪些量量?滑滑 轮轮 定滑轮定滑轮 动滑轮动滑轮 实验次数次数1212钩码重力钩码重力G（牛）（牛）滑轮重力滑轮重力G0（牛）（牛）自由端拉力自由端拉力F（牛）（牛）钩码上升高度钩码上升高度h（厘米）（厘米）自由端上升高度自由端上升高度s（厘米）（厘米）自由端拉力的方向自由端拉力的方向 如果滑轮没有重力、摩擦如果滑轮没有重力、摩

9、擦也不存在（理想模型），也不存在（理想模型），上述实验的结果又会是上述实验的结果又会是怎样哪？怎样哪？理想滑轮模型的特点：理想滑轮模型的特点：定滑轮：定滑轮：F=G；s=h；能改变力的方向；能改变力的方向动滑轮：动滑轮：F=G/2；s=2h；不能改变力的方向；不能改变力的方向定滑轮、动滑轮能否看作定滑轮、动滑轮能否看作一个杠杆？若可以，指一个杠杆？若可以，指出支点等杠杆的五要素出支点等杠杆的五要素?你能用杠杆平衡条件解你能用杠杆平衡条件解释定滑轮和动滑轮的释定滑轮和动滑轮的 特点吗特点吗?定滑轮实质是一个定滑轮实质是一个等臂杠杆等臂杠杆；动滑轮的实质是一个动滑轮的实质是一个动力臂为动力臂为阻力

10、臂阻力臂2倍的杠杆。倍的杠杆。认识滑轮组认识滑轮组 什么是滑轮组什么是滑轮组?观察装置观察装置由若干个定滑轮和动滑轮组成由若干个定滑轮和动滑轮组成的装置叫滑轮组。的装置叫滑轮组。实验探索滑轮组的特点：实验探索滑轮组的特点：从哪几个方面研究从哪几个方面研究它们？要测哪些它们？要测哪些量量?实验次数次数123钩码重力钩码重力G（牛）（牛）滑轮重力滑轮重力G0（牛）（牛）自由端拉力自由端拉力F（牛）（牛）钩码上升高度钩码上升高度h（厘米）（厘米）自由端上升高度自由端上升高度s（厘米）（厘米）如果摩擦不存在，上述实如果摩擦不存在，上述实验的结果又会是怎样哪验的结果又会是怎样哪？使用滑轮组时，动滑轮和重

11、使用滑轮组时，动滑轮和重物的总重由物的总重由n段绳子承担，提段绳子承担，提起重物所用的动力就是总重起重物所用的动力就是总重的的1/n；重物上升；重物上升h高度，绳子高度，绳子自由端要移动自由端要移动nh距离。距离。例题求解例题求解 例：缠绕滑轮组的绳子能例：缠绕滑轮组的绳子能承受的最大拉力为承受的最大拉力为300牛，牛，用它连接如图所示的滑轮用它连接如图所示的滑轮组，能否提升重组，能否提升重600牛的重牛的重物？（已知动滑轮重物？（已知动滑轮重2牛，牛，绳子重和摩擦不计）。绳子重和摩擦不计）。第第5 5课时课时 机械效率机械效率 人们使用机械的目人们使用机械的目的是什么？的是什么？有有的的是是

12、为为了了省省力力，有有的的是是为为了了省距离，有的是为了方便。省距离，有的是为了方便。从功和能的角度分析，从功和能的角度分析，使用机械时，能否使用机械时，能否省功呢？省功呢？实例分析实例分析 某人用动滑轮将重为某人用动滑轮将重为G1的米袋提升的米袋提升h高度，高度，设动滑轮重为设动滑轮重为G2，不，不考虑绳子重和滑轮轴考虑绳子重和滑轮轴心处的摩擦，人所做心处的摩擦，人所做的功为多大？的功为多大？利用动滑轮提升物体是时，在人利用动滑轮提升物体是时，在人所做的两部分功所做的两部分功W1和和W2中，中，哪个功是我们所必需做的？哪哪个功是我们所必需做的？哪个功并不是我们必需做的，但个功并不是我们必需做

13、的，但又不得不做的？又不得不做的？有用功：我们把必需做的那部分功叫做有用功有用功：我们把必需做的那部分功叫做有用功（克服有用阻力所做的功）。（克服有用阻力所做的功）。额外功：把虽然不需要，但又不得不做的那部额外功：把虽然不需要，但又不得不做的那部分功叫做额外功（克服额外阻力所做的功）分功叫做额外功（克服额外阻力所做的功）总功：有用功与额外功的总和叫总功（动力所总功：有用功与额外功的总和叫总功（动力所做的功）。做的功）。在上述实例（用动滑轮提米袋）在上述实例（用动滑轮提米袋）中，如果考虑绳子的重和动滑中，如果考虑绳子的重和动滑轮轴心处的摩擦，所做的额外轮轴心处的摩擦，所做的额外功还有哪些？你希望

14、额外功大功还有哪些？你希望额外功大些，还是小些？些，还是小些？还有克服摩擦作了功还有克服摩擦作了功;额外功小些好额外功小些好.从能量转化的角度，可以对上述实例中从能量转化的角度，可以对上述实例中的各种功进行如下的分析的各种功进行如下的分析 总总 功功人提供的能量人提供的能量有用功有用功额外功额外功米袋增加的势能米袋增加的势能动滑轮增加的势能动滑轮增加的势能怎样描述机械工作时能量怎样描述机械工作时能量的利用率呢？的利用率呢？机械效率机械效率 定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率。定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率。意义：反映有用功在总功中所占的比例，意义：反映有用功在总功中所占的比例，机械效率

15、越大，机械工作时能量的利用率机械效率越大，机械工作时能量的利用率越高。越高。公式：公式：=W有有/W总总 100%1.机械效率总是小于机械效率总是小于1，为什么，为什么？2.你认为可以从哪些方面提高机你认为可以从哪些方面提高机械效率？械效率？3.机械工作时，功率越大，是否机械工作时，功率越大，是否机械效率就越高呢？机械效率就越高呢？1.额外功不为零额外功不为零.2.从减小额外功和增大有从减小额外功和增大有用功两个角度考虑用功两个角度考虑.3.机械效率和功率无关机械效率和功率无关测定斜面的机械效率测定斜面的机械效率 什么是斜面什么是斜面?斜面是块斜放的平板，斜面是块斜放的平板，它是一种省力机械。它是一种省力机械。讨论测量方案讨论测量方案 1,你测量斜面的机械效率依据你测量斜面的机械效率依据（或原理）是什么？（或原理）是什么？2.实验中需要进行哪些操作？需实验中需要进行哪些操作？需要测量哪几个量？各需什么仪要测量哪几个量？各需什么仪 器？器？3.如何设计记录表格？如何设计记录表格？机械效率可能跟哪些机械效率可能跟哪些因素有关？因素有关？