课件25张PPT。4.1 简单机械1欣赏这些能给我们提供方便的工具都称为机械．起重机挖掘机推土机第三节 认识简单机械（1）【学习目标】
1、知道杠杆是一种简单机械；
2、能从生活常见的工具、装置中辨认杠杆；
3、能找出支点、动力、阻力，能根据给定杠杆画出杠杆的力臂。
学习重难点：
1、学习重点：杠杆五要素
2、学习难点：力臂及其画法？1、都有一根硬棒．（软的不行，直的弯的都可以）2、工作过程中都在转动.4、工作（转动）时都要受到两个力的作用.杠杆：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒叫杠杆。3、转动过程中有一点是不动的．支点：使杠杆绕着转动的固定点（O）动力：使杠杆转动的力（F1）阻力：阻碍杠杆转动的力（F2） 仔细观察：杠杆就在你身边开瓶器OF1F2给我一个支点，
我可以撬动地球！ 阿基米德 (公元前287-前212),古希腊伟大的数学家、力学家。 O羊角锤F2F1想一想影响羊角锤转动的因素有哪些？动力大小；阻力大小；作用点位置；力的方向等可能有：作用点位置；力的方向
探讨：L1L2动力臂：从支点到动力作用线的（垂直）距离（L1）阻力臂：从支点到阻力作用线的（垂直）距离（L2）L1L2L2L1模仿尝试：
画出下列杠杆的力臂（1）找支点（2）画作用线：沿力的作用方向将动力、阻力的作用线画出来。(根据情况)（3）作垂线：过支点作动力、
阻力作用线的垂线段并标注。画力臂三步曲请收藏方法L2L1一展身手：巩固提高
画出下列杠杆的力臂F2杠杆的五要素O请收藏知识3、画出下列动力臂和阻力臂1、关于杠杆的下列说法中，正确的是（ ）
A、杠杆必须是一根直棒
B、杠杆不一定要有支点
C、杠杆可以是直的，也可以是弯的
D、作用在杠杆上的两个力总是使杠杆向相反的方向转动CD练习2、下列关于力臂的说法中，正确的是（ ）
A、动力臂是指支点到动力作用点的距离
B、阻力臂是指支点到阻力作用线的垂直距离
C、动力臂与阻力臂之和等于杠杆长
D、当力的作用线通过支点时，力臂最大B练习今天你学到了什么？1、杠杆：在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒 2、杠杆的五要素：支点动力动力臂阻力阻力臂3、画杠杆的要素：课件35张PPT。4.2 简单机械21、什么叫杠杆支点动力动力臂阻力阻力臂提问3、画出杠杆的五要素2、杠杆的五要素：oF1F2l1l2其他杠杆练习问:图1与图2有何不同之处?问:图1与图2有何相同之处?思考：怎么的杠杆才算平衡呢？ 当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或作缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。什么是杠杆的平衡？指杠杆保持静止状态或匀速转动状态 1、杠杆平衡: 一、最简单的机械——杠杆第3节 认识简单机械二、杠杆的平衡 2、杠杆平衡的条件: o杠杆在什么条件下平衡？探究思考与讨论★ 杠杆两端有两只可调节的螺母，能
起什么作用? ★杠杆为什么要调节成在水平位置平衡？ 好处：便于从杠杆上直接测出力臂
目的：排除杠杆自身自身重力对实验造成
的影响。 平衡螺母的作用:调节杠杆自身平衡F1F2o杠杆在什么条件下平衡？探究你的假设是:______________实验数据表格设计F1?L1F2?L2思考：F1L1与F2L2之间有什么样的关系呢？动力?动力臂
(个格)阻力?阻力臂
(个格)1 2 2 1 2 3 3 2 3 4 6 2 3 4 2 6 2 2 6 6 12 12 12 12 结论：
当杠杆达到平衡状态时：动力?动力臂=阻力?阻力臂公式：F1 ?L1=F2?L2实验你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么?交流与合作 1、杠杆平衡: 一、最简单的机械——杠杆第3节 认识简单机械二、杠杆的平衡 2、杠杆平衡的条件: 动力?动力臂=阻力?阻力臂公式: F1·l1 = F2·l2指杠杆保持静止状态或匀速转动状态 1.如图4,杠杆处于平衡状态,F的力臂是什么?2.如图5,某一同学由图得出F1×OA=F2×OB,这个结论对吗?为什么?如何用弹簧秤将下面杠杆调平？问题探究F3F2 F4F1哪个方向更省力？拉一拉１.为什么弹簧秤要竖直向上拉？思考与讨论答：①竖直向上拉最省力；
②便于从杠杆上直接测出力臂； ２.如果将弹簧秤向上斜拉，读数发生怎样变化？为什么？读数变大；因为力臂变小条件：杠杆已平衡（如图）1、两端去掉相同质量的钩码，杠杆平衡吗？
２、两端增加相同质量的钩码，杠杆平衡吗？
３.将两端钩码向支点移同样的距离，杠杆平衡吗？
４.将两端钩码远离支点移同样的距离，杠杆平衡吗？做一做问题探究23思考与讨论你能说出“小小称砣能压千斤”的道理吗?理发剪刀和铁匠用的剪刀有何区别?■ 你知道拧松生锈的螺帽要用一段水管
套在扳手柄上的道理吗?利用杠杆的原理理发剪刀：动力臂小于阻力臂（省距离,但费力 ）
铁匠用的剪刀：动力臂大于阻力臂（省力，但费距离）使动力臂L1增大，可减小动力F1讨论：
如何正确选用这些剪刀？为什么？省力杠杆费力杠杆等臂杠杆L1>L2
F1(动力<阻力)L1F1>F2
(动力>阻力)L1=L2
F1=F2
(动力=阻力)羊角锤.铡刀.开瓶器老虎钳钓鱼竿.铁锹.镊子.筷子.缝纫机脚踏板天平.定滑轮 省力费距离省距离费力既不省力也不省距离3、杠杆的种类:
省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。给下列杠杆分类思考：
1.省力杠杆能不能省功？动力在做功过程中消耗的能量转化成什么形式的能？
2.既省力又省距离的杠杆有吗?课堂练习练习1:书82页例题不能省功;转化成机械能、热能没有P82例题：道钉橇有关尺寸如图所示，若在A点竖直向下的作用200牛的力，道钉橇对道钉会产生多大的力？·OL21.2米6厘米 如果这个力还不能将道钉拔出，在保持手的作用力大小和作用点不变的情况下采用什么方法可以增大道钉橇对道钉的作用力？┗1.有一根杠杆,动力为1000N,阻力为3000N,
动力臂为1.5m,求:它的阻力臂为多少?已知：F1＝1000N F2＝3000N L1＝1.5m
求：L2＝？解：根据杠杆的平衡条件：
由F1L1＝F2L2得
L2＝F1L1 / F2
=(1000N X 1.5m) / 3000N
=0.5m
答：它的阻力臂为0.5m.想一想他们在干什么？据2001年6 月23日杭州日报报导:杭州一位物理老师在动物园用小小弹簧秤称出了大象的质量.现代曹冲称象·O现代曹冲称象若当时这位物理老师调整的杠杆动力臂为4米,阻力臂为10厘米,弹簧秤示数为100牛,则称出的大象重力约多大?1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则( )
A.这两个力的大小必须相等
B.这两个力的力臂长必须相等
C.力臂较长的那个力比较大
D.力臂较长的那个力比较小
2.要使右图杠杆保持平衡,
最省力的方向是( )
课堂练习DA3、请你仔细观察如图所示的漫画,分析究竟小猴与小兔谁分得的萝卜重,简要说明理由_____________________________________
____________________________________________________________________。小猴子分到萝卜重。因为萝卜平衡时，较粗一端重心
与支点间距离短，据杠杆平衡条件：G粗L粗=G细L细
因为L粗 G细 可知，小猴分得的萝卜重。4、如图：有一根粗细均匀的1m 长的木棒放在墙角，垂直作用在木棒上的力F使木棒与地面成600的角，已知木棒重力为G，求F的大小？5.判断：动力和阻力可以人为规定。（ ）
6.把重为4N和12N的物体分别挂在扁担的两端,杠杆平衡时,两端的长度之比是＿＿＿＿.
课堂练习7、各式各样的剪刀都是一对杠杆．要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适? ( )A．?????B．????C．????D．√3:1B8.右图为人的上肢图解，此时手托着质量为1千克的物体, 则肱二头肌收缩时所承受的力为（ ）
A.小于9.8牛顿 B.大于9.8牛顿
C.等于9.8牛顿 D.等于1千克 B 9．如图所示,某同学在做俯卧撑运动。可将他视为一个杠杆。他的重心在A点,重力为500牛,那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少＿＿＿ 。若他在1分钟内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4米，则他的功率至少为＿＿＿瓦。 300牛60结束2.用力F1(始终竖直向上方向)将木棒从A→B→C举起,F1大小如何变化?1.用力F2(始终与木棒垂直方向)将木棒从A→B→C 举起,F2大小如何变化?3.用力F3(始终水平方向)将木棒从A→B举起,其大小如何变化?始终不变先变大,后变小逐渐变大10、课件35张PPT。第4节 简单机械（三）---滑轮
造房子时要把钢材、木料、水泥等运到楼上通常会怎样做呢？——滑轮滑轮是一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子。探究活动分组器材：两只带固定装置铁架台、两只滑轮、两根绳子，一盒钩码 要求：使用一只滑轮提升重物 你能想出几种不同的提升方法？ 探究活动装置分析：滑轮的位置固定不动滑轮随重物移动1、定滑轮：位置固定不动的滑轮一、定滑轮与动滑轮2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮探究活动按书P84实验要求完成实验 1、用弹簧秤测出钩码的重，G1＝ 。通过定滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码，弹簧秤的读数F1＝ 。同时注意观察F1拉过距离与重物上升高度间的关系定、动滑轮各有什么好处呢？F1G1G2F22、用弹簧秤测出钩码和动滑轮的总重，G2＝ 。通过动滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码，弹簧秤的读数F2＝ 。同时注意观察F2拉过距离与重物上升高度间的关系结论？结论： 定滑轮不能省力；拉力与重物通过的距离相等 动滑轮可以省一半力；但要多移动距离探究活动1、通过定滑轮用弹簧秤匀速向如图所示竖直向下、斜向下、水平拉动钩码，注意观察弹簧秤的读数F是否改变定、动滑轮各有什么好处呢？F1G1F2F3结论：F1＝F2＝F3＝G1使用定滑轮不能省力，为何还用？探究活动定、动滑轮各有什么好处呢？F结论：使用定滑轮不能省力；但可以改变力的方向 动滑轮能改变力的方向吗？ v1、定滑轮：位置固定不动的滑轮一、定滑轮与动滑轮2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮特点：不能省力，但可以改变力的方向,s＝h特点：省一半力，但不能改变力的方向，s＝2h探究活动定滑轮为什么不能省力？动滑轮为什么能省一半力？模型演示1、是什么杠杆？l1＝l2F1＝F22、为了把物体举得更高，怎么办？让绳子跨过杠杆拉动3、如何减小摩擦？拼上两个周边有槽的半轮－－制成定滑轮结论：定滑轮实质上是等臂杠杆 F1模型演示1、是什么杠杆？l1＝2l2F1＝1/2F22、支点在哪？固定端绳子与滑轮相切处结论：动滑轮实质上是动力臂为阻力臂两倍的杠杆 ·O1、定滑轮：位置固定不动的滑轮一、定滑轮与动滑轮2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮特点： 省一半力，但不能改变力的方向， S＝2h实质：等臂杠杆实质：动力臂为阻力臂的两倍的杠杆·OL1L2·OL1L2特点：不能省力，但可以改变力的方向,s＝h l1＝ l2 F＝G l1＝2 l2 F＝1/2（G物＋G动）（不计摩擦）（不计摩擦）想一想：如果想要既能省力，又能改变力的方向，那怎么办？滑轮组由若干个定滑轮和动滑轮组成的装置叫滑轮组。 实验1、用弹簧秤测出钩码和滑轮的总重,G=___。
2、如图甲方式匀速拉动绳子，弹簧秤的读数F１=__。
3、如图乙方式匀速拉动绳子，弹簧秤的读数F2= ___。甲乙F1F2
23此时重物和动滑轮的总重由___段绳子承担。此时重物和动滑轮的总重由___段绳子承担。分析原因探究活动滑轮组的省力情况（f＝0）结论？滑轮组 滑轮组同时具备定滑轮和动滑轮的特点，既可以省力，又能改变力的方向。F=G/2F=G/3滑轮组：既可以省力，又可以改变力的方向F=G/n，S绳=nS物 （n为绕在动滑轮上绳子的股数）由图中滑轮组求出各拉力F与重物G的关系（设动滑轮重不计）
（１）（２）（３） （４） （５） （６）
（１）F= G； （２） F= G ； （３） F= G ；
（４）F= G ；（５） F= G； （６） F= G
绳的起始端与绳子段数n之间有何关系？奇动偶定 如图11.3.5所示的是用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，用这个滑轮组提升重为300牛的重物（忽略滑轮组和绳子重及摩擦）
（1）在图甲上画出当动力F=150牛时绳子绕法；
（2）在图乙上画出当动力F=100牛时绳子的绕法。 图11.3.5牛刀小试 用一根能承受最大拉力为50牛的绳子绕滑轮组，已知每只动滑轮重10牛，重物G=100N，要求绳端向上拉，并且使滑轮个数尽量少，请在方框中画出你设计的滑轮组。 小明同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，8s内从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他所做的功和功率分别是( )
A．200J，25W
B．300J，37.5W
C．400J，50W
D．500J，62.5W图1A动滑轮下面挂一个20千克的物体A挂物体的钩子承受_______牛的力,挂绳子的钩承受_________牛的力(动滑轮重不计).
F=____N，当重物上升1m那么
F端上升____m，
如果动滑轮的重为20N
那么F此时的拉力为_____N，
当重物上升1m那么F端又上升
_____m。196989821082如图所示，不计动滑轮的质量及转动摩擦，当竖直向上的F=10N时，恰能使重物G匀速上升，则重物G= N，绳固定端拉力为 N，重物上升10cm，力F向上移动 cm。 555使用滑轮组时，动滑轮和重物的总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一；重物上升高度为h，则绳子自由端移动距离为nh。即S绳=nh物重物上升速度为v，则绳子自由端移动速度为nv。即v绳=nv物结论例题 缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300牛，用它连接成如图的滑轮组，能否提升重为600牛的重物？（已知动滑轮重20牛，摩擦及绳的重力不计）解：总重 G＝600牛＋20牛＝620牛 因为所需要的拉力大于绳子所能承受的最大拉力，所以不能用来提升600牛的重物。练习1、按要求画出滑轮组的穿绳情况。（动滑轮重力不计，F为拉力） 二、滑轮组在水平位置的例题1、如图所示，用此滑轮组匀速拉动放在水平面上的物体，若物体重150牛，物体与水平面间的摩擦力为30牛，则所需拉力F为________牛。（滑轮重及摩擦均不计）分析：如图所示，绳子股数
n = 3 则拉力 F = 1/3f 102、如图所示，物体重力为100N，在大小为20N的水平拉力作用下匀速前进，这时物体受到的摩擦大小等于__________N（滑轮重及摩擦不计）分析：如图所示，绳子股数
n = 2则摩擦力 f = ? F104、如图所示,物体A重G＝80N, 在拉力下匀速前进, 物体A受到的摩擦力f＝60N,此时拉力F等于＿＿＿＿N.（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）303如图所示，用滑轮组牵引重物在水平地面上匀速移动，已知所用拉力F=100N，滑轮本身的重及摩擦不计，则重物与地面间的摩擦力是多少牛顿？当物体移动1.5m时，绳子自由端拉过的距离是多少？解：n=3,F=1/nf则 f = nF =3 × 100N = 300N
S自= nS物 = 3 ×1.5m = 4.5m重为100N的物体A在水平拉力F的
作用下，沿水平面以0.4m／s的速度作匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则 ( )
A.物体A受到水平面的摩擦力为5N
B.拉力F的功率为4W
C.若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4J 物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以2米/秒的速度匀速运动，此时弹簧秤B的读数为8牛顿，如果动滑轮，绳子，弹簧秤的重力和摩擦均不考虑，那么物体A与水平面的摩擦力以及2秒内F所做的功分别为：
A. 8牛顿，32焦耳 B.16牛顿，32焦耳
C. 8牛顿，64焦耳 D.16牛顿，64焦耳。图11.4.2如图3是在水平面上移动重物的装置，若物重为600N，在阻力为重力的0.2倍时，匀速移动物体，使其以2m／s的速度前进，经过5s钟，（滑轮内部摩擦及滑轮重不计）试求：
（1）拉力F的大小。
（2）拉力F所作的功。再见巩 固 练 习：1：如下图(a)所示，物体B重100N，在力F作用下匀速上升时，F应等于＿＿＿N。（不计摩擦）2: 如上图(b)所示,物体A重为100N,挂重物的钩子承受的拉力是＿＿N.人匀速拉绳子的力是＿＿N（动滑轮自重不计）100100503:如图所示的四个滑轮组中，图＿＿可省一半力，图＿＿最费力，图＿＿和图＿＿用力大小一样。(b)(c)课件18张PPT。4.4 简单机械4 帮小明想想可以用哪些方法将这袋重为500牛的米，从一楼搬到高度为3米的二楼？快点帮帮我！！帮帮忙： 一、直接搬二、定滑轮三、动滑轮四、滑轮组一、直接搬计算小明对米做多少功？∵F=G，S=h小明对米：W=FS∴W=FS=Gh=500牛×3米=1500焦二、定滑轮（摩擦、绳重不计）拉力所做的功多少焦？∵F=G，S=h∴W=FS=Gh=500牛×3米
=1500焦结论：使用定滑轮不能省功。三、动滑轮（摩擦、动滑轮重、绳重不计）拉力所做的功多少焦？∵F=1/2G，S=2h∴W=FS=500牛×1/2×3米×2
=1500焦结论：使用动滑轮不能省功。四、滑轮组（摩擦、动滑轮重、绳重不计）拉力所做的功多少焦？∵F=1/2G，S=2h∴W=FS=500牛×1/2×3米×2
=1500焦结论：使用滑轮组不能省功。使用任何机械都不省功结论：2、克服米的重力所做的功多少焦？1、拉力所做的功多少焦？F=1/2（G物+G动）=1/2（600牛+20牛）=310牛W=FS=310牛×6米=1860焦W=G物h=600牛×3米 =1800焦思考：袋重为600牛的米，从一楼搬到高度为3米的二楼，（摩擦、绳重不计）S=2h=2×3米=6米3、提升动滑轮所做的功是多少焦？W＝G动h＝20牛×3米＝60焦必须做的功不希望做又不得不做的功动滑轮重为20牛。3、总功 = 有用功 ＋ 额外功1、有用功：机械克服有用阻力所做的功。（必需做的功）2、额外功：机械克服摩擦等额外阻力所做的功。
（不需要但又不得不做的功）W总＝W有用＋W额外－－－有用功跟总功的比值4、机械效率（1）表达式：（2）η的特点:①无单位②总小于1③一般用百分比表示2、克服米的重力所做的功多少焦？ 1、拉力所做的功多少焦？W=FS=310牛×6米=1860焦W=G物h=600牛×3米=1800焦动滑轮重为20牛，思考：袋重为600牛的米，从一楼搬到二楼高度为3米？（摩擦、绳重不计）3、提升动滑轮所做的功是多少焦？W＝G动h＝20牛×3米＝60焦4、求该滑轮组的机械效率？=96.8%例1：用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？解：答：有用功是1800J,总功是2160J,机械效率是83.3%生活中：一般的滑轮组机械效率为50%~70%，
起重机的机械效率为40 %~ 50 %，
抽水机的机械效率为60 %~ 80 % 机械效率越大，意味着机械工作时能量的利用率越高。思考：如何提高机械效率呢？（1）减小摩擦（2）减小机械本身的重力提高机械效率的方法：减少额外功（3）增加提升物体的重力来增加有用功增加有用功3、总功 = 有用功 ＋ 额外功1、有用功：机械克服有用阻力所做的功。
（必需做的功）2、额外功：机械克服摩擦等额外阻力所做的功。
（不需要但又不得不做的功）W总＝ W有用 ＋ W额外－－－有用功跟总功的比值4、机械效率小结：机械效率500牛3米你还有办法吗？斜面LhGFACBFLW总=W有用=Ｇh探究：如何测量斜面的机械效率η=我们要测量哪些物理量?斜面的长L和高h、拉力F、木块的重力G 请设计表格来记录实验数据 你认为斜面的机械效率可能与哪些因素有关？谈谈你会怎么去设计实验？
