认识简单机械(4)(5)

第3章 能量的转化和利用 第3节　认识简单机械 (第4课时)
一、学习目标：了解定滑轮、动滑轮的工作原理，知道定滑轮、动滑轮的实质是一个杠杆，了解滑轮组及其工作原理；体验科学探究的乐趣。
二、重点和难点：动滑轮的工作原理，滑轮组及其工作原理。
三、器材：课件; 定滑轮、动滑轮、两定两动滑轮组、弹簧秤、刻度尺
四、课前自学、课中交流
1．引入：学校升国旗时，为什么旗手往下拉绳，国旗却往上走，而且比较轻快？使用了________。
滑轮是一种周边有_____，可以绕着_______转动的轮子，是一种____________。
2．活动：测出图1钩码重G1 =_______，图3中钩码和滑轮总重G2=__________，如图使用滑轮，分别测出F1=__________，
F2 =________，F3 =_______，F4=_______。让我们再来测一测图1和图3中钩码上升的距离h和动力移动的距离S，
图1中h=______，S=______，
图3中h=_______，S=_______。
请分析图1和图3中滑轮的区别：图1中滑轮______________________________，称为________；
图3中滑轮_________________________________，称为___________。
3．请画出定滑轮、动滑轮的杠杆示意图。



4．归纳：定滑轮的特点：（1）实质是一个____________杠杆；
（2）不能________，可以改变____________。
F=______________ S=____________
动滑轮的特点：（1）实质是一个__________________________________的杠杆；　
　　　 （2）可以______________的力（不计摩擦和滑轮重），不能改变_____________，并且动力移动距离是物体上升距离的______倍。
F=______________ S=____________
5．练：（1）下列各图中利用了动滑轮的是（ ）
（2）使用定滑轮时，沿右图所示三个方向用力拉起重物，三个力的大小是 ( )
A．F最大 B．F最大 C．F最大 D．三个力一样大
（3）如右图所示，用滑轮将重物匀速提起，弹簧秤的示数为10牛，则人对绳所用的
力F为______牛，若不计摩擦，则物体和滑轮的总重为 ________牛。
注意：同一根绳上的力处处________
6．设疑：定滑轮和动滑轮各有优缺点，可不可以想一个办法来使滑轮既可以省力又可以改变力的方向呢？趣味实验：比一比，谁的力气大！用两个铁架台的杆子，让两位男同学来把住铁杆。用一根坚韧的绳子，一端固定在铁杆的一端，然后把两铁杆绕几个来回，再找一个女同学用单手拉动绳的一端，看能否将两个同学拉拢。想一想为什么？
类似的，将定滑轮和动滑轮组合起来的简单机械称为___________。
7．活动：测出书本P85图3—29中钩码和动滑轮总重G =________，甲图中承担重物和动滑轮总重的绳子股数n=______，拉力F1=______，钩码上升的距离h=_______，动力移动的距离S=_______；乙图中承担重物和动滑轮总重的绳子股数n=________，拉力F2=__________，钩码上升的距离h=_______，动力移动的距离S=_______。
8．归纳：使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重由______段绳子承担，提起重物所用的力就是总重的_____分之一，拉力移动的距离就是重物移动距离的______倍。使用滑轮组虽然__________________________，但是却______________。
F=______________ S=____________
9. 在下图中，按要求画出滑轮组绳子的绕法（滑轮重力、摩擦不计）
F= G /2 F= G /3 省3/4的力 省4/5的力
归纳：绕法_____________________
书本P86例题。
练：（1）用右图所示滑轮组提升重600牛的工件，如果摩擦不可忽略，则手上的
实际拉力是（ ）
A．等于200牛 B. 一定大于300牛 C．小于200牛 D. 一定大于200牛
(2)如图所示装置中，若拉力F=4N，则甲、乙两弹簧的读数分别为( )
A．8N，8N B.12N，8N
C．8N，12N D．12N，12N
(3)同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如下图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不记滑轮与轴间的摩擦，比较它们的大小，则( )
A.F甲＜F乙＜F丙
B.F甲＞F乙＞F丙
C.F甲＞F乙＝F丙
D.F甲＝F乙＞F丙
第3章 能量的转化和利用 第3节　认识简单机械 (第5课时)
一、学习目标：知道有用功、无用功和总功的区别，学习测量简单机械的机械效率；通过探究实
验，培养探究科学规律的兴趣、严谨的科学态度和科学精神，体验科学探究的乐趣。
二、重点和难点：机械效率的理解。 三、器材：课件
四、课前自学、课中交流
1.做功的两个必要因素是什么？一是_________________；二是_____________________________。
2.功的计算公式是什么？______________。
3.简单机械的作用是什么？________________、________________、________________________。
4.使用简单机械能省功吗？
要把重为G的米袋运到h高处，有哪些方法？_____________________________________________。
请比较各种方法中我们所做的功：（1）直接把米袋G提高h，所做的功为____________________。
（2）使用动力臂是阻（3）使用动滑轮把G
力臂3倍的杠杆，把G 提高h，所做的功为
提高h，所做的功为
归纳：因省力的机械必____________，省距离的机械一定___________，而功=_______×_______，所以使用任何机械都不能_________ 。相反，我们却发现使用机械时，会做一些并不希望做的功。
5.上题第三种方法中，若动滑轮的重为G动，不考虑绳重及滑轮与轴间的摩擦，人所做的功为多少？
6.请你分析哪个功是我们必需要做的？哪个功并不是我们所需要做的，但又不得不做的？
小结：有用功W有用：_____________________________________________________；
额外功或无用功W额外：_______________________________________________________；
总功W总：_______________________________。通常总功指对机械所施加的动力所做的功。
7.讨论：（1）用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功？那部分是额外功？如果桶掉进井
里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？
（2）在提米袋的例子中，如果考虑绳重及滑轮轴心处的摩擦，所做的额外功还有哪些？你希望额外功大些、还是小些？_____________________________________________________________________。
（3）人使用动滑轮提起重物的过程中，能量如何转化？
有用功＝米袋增加的______能
总功＝_____提供的能量
额外功＝ 滑轮增加的_______能
克服滑轮和轴间的摩擦做功使滑轮增加的_____能
怎样描述机械工作时能量的利用率？
机械效率η：_______________________________。机械效率越大，机械工作时能量利用率越____。
公式：_________________________________。机械效率η习惯上用_________表示。
实际使用机械时，机械效率总__________1！
在使用机械时，总是尽可能减小____________以提高机械效率。
8.例1：如图滑轮组将重物匀速提高0.5米，人对绳的拉力是600牛，已知物重1000牛，求：(1)绳的自由端被拉下的长度; (2)拉力做的有用功; (3)拉力做的总功;
(4)此滑轮组的机械效率。
方法：竖提 W有用＝Gh
　 W总＝Fs
W总＝W有用＋W额
例2：如图，物A重600牛，当水平拉力F=100N 时，物A恰好做匀速直线运动，向前运动了2米。已知物A 运动时受到地面的阻力是重的0.3倍。求：（1）绳子自由端移动的距离；（2）拉力做的有用功；(3)拉力做的总功;（4）该滑轮组的机械效率。
方法：平拉 W有用＝fs物
　 W总＝Fs
W总＝W有用＋W额
9.提问：盘山公路有什么好处？_______________________________________________________
小结：斜面也是一种简单机械。使用斜面可以省力。
探究：测量斜面的机械效率。
(1)测量斜面的机械效率需测量哪些？_________________________________________________
(2)根据所测的量，需要哪些仪器？_________________________________________________
(3)设计实验方案（确定实验步骤，设计表格）。
次数
第1次
?
?
?
?
第2次
?
?
?
?
10.练：斜面长5米, 高1米, 将一个重104牛的物体匀速从斜面底端拉到顶端时, 拉力与斜面平行, 如果所用拉力为2.5×103牛顿，求: (1) 斜面的机械效率? (2) 额外功为多少焦耳?
11．讨论：（1）机械效率为什么总是小于１？________________________________________
（2）你认为可以从哪些方面提高机械效率？______________________________________________
____________________________________________________________________________________
12．练：（1）用滑轮组提升重物,可以提高滑轮组机械效率的方法是( )
A. 改变绕绳方法 ?B. 增加重物提升高度 C. 减少重物提升高度??? D. 增加物重
（2）用滑轮组把720牛的货物在10秒内提高了10米，滑轮组的机械效率是60%，求做的总功、总功率和有用功率。