课件14张PPT。第4节 简单机械（一）它们都是杠杆，有什么共同特点？（力的作用线）动力臂阻力臂动力阻力（力的作用线)o支点杠杆五要素支 点(o)：动 力(F1)：促使杠杆转动的力阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线)杠杆绕着转动的点杠杆的五要素：手动抽水机怎样画杠杆的力臂1.杠杆定义中的“硬棒”的“硬”是指杠杆不易发生形变。
2.画力臂口诀：
找支点，画力线（力的作用线），
从点（支点）向线（力的作用线）引垂线，
力臂就是此垂线段。
3.动力和阻力的方向判断：
如果动力和阻力分居在支点两侧，则动力和阻力方向同向，
如果动力和阻力在支点同一侧，则动力和阻力方向相反。简记为：同侧异向，异侧同向11. 画出起瓶器的动力、动力臂和阻力、阻力臂课堂练习.2.指甲刀可以看成三个杠杆3.尝试在下图中画出各力的力臂：
4.关于力臂下列说法中正确的是（ ）
A.力臂一定在杠杆上
B.动力作用线到支点的距离叫动力臂
C.阻力作用点到支点的距离叫阻力臂
D.力臂过交点与力的作用线垂直L1L2D1
5.请找出甲图和乙图中的支点。
16.（1）在图中分别画出力F1和F2对支点O的力臂L1和L2
L1L2L1L21（2）如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1。L2F1同侧异向1课件21张PPT。第4节 简单机械（二）1:图1与图2有何不同之处?2: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。
OL1L2F1F2思考：杠杆平衡需要满足什么样条件呢？思考：F1L1与F2L2之间有什么样的关系呢？F1×L1＝F2×L2或杠杆的平衡条件：动力?动力臂=阻力?阻力臂杠杆的平衡条件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？解 ：根据杠杆的平衡条件：
F1L1＝F2L2
L2＝F1L1 / F2
=(1000N X 1.5m) / 3000N
=0.5m
答 ：它的阻力臂为0.5m. 例1：在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：⑴左右力臂L1:L2=______?
·⑵在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆____（填“能或不能”）平衡？ _____边下降?
例1：在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：⑶若使杠杆再次平衡，可在 ___边的钩码下再挂 ___ 个钩码？
例1：在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：·⑷若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码，则 ___ 边将下降，-----“极端判断法”**在“研究杠杆的平衡条件”实验中：
①实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在____位置平衡，这样做是 为了______________________________.若发现杠杆左端低、右端高，这 时应将两端的螺母都向_ _移. ②杠杆的支点通过杠杆的重心，这样做的目的是__________从杠杆上方便地读出或测量出力臂水平右使重力作用线通过支点，重力臂为0 ，
不影响杠杆平衡条件③实验中，我们是根据测得的数据，通过计算____ ___________才归纳出杠杆的平衡条件是__ __。动力×动力臂和阻力×阻力臂 动力 ×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2 )oL1L2问题:在用撬棒撬石头时，通常会感到省力些,这到底是为什么呢?由上分析可知:
杠杆平衡时:
又因为:L1>L2
所以,F1 ∵L1 〉L2
∴F1〈 F2
这是省力杠杆省力杠杆F2F1动力臂L1阻力臂L2由 F1L1=F2L2
∵L1 〈 L2
∴F1 〉 F2
这是费力杠杆费力杠杆F2F1动力臂L1阻力臂L2由 F1L1=F2L2
∵L1 = L2
∴F1 = F2
这是等臂杠杆不省力，也不省距离举例？小结3.(2003.南京)一根蜡烛截成长度不同的两段竖立在杠杆的两边，如图且杠杆平衡，若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆的 ___端将翘起。4. 一根均匀铜丝，在中点处支住它刚好平衡，现将其右端从中对折起来，如图所示，则杠杆
A) 仍平衡；
B)左端下降；
C)右端下降；
D)无法判断。
课堂练习 课件21张PPT。第4节 简单机械（三）想一想民工要把钢材、木料、水泥等运到楼上通常会怎样做呢？常见滑轮一、滑轮：周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。问题：利用一只滑轮来提升物体，你有几种方法？并通过实验，研究你所使用的滑轮有什么特点？二、滑轮的探究1、对定滑轮的探究实验你发现了什么？A、F1=F2B、可以使作用力的方向改变C：不省力也不费力2、对动滑轮的探究实验你发现了什么？A：F1=2F2B：不能使作用力的方向改变C：费力1、定滑轮：转轴固定不动的滑轮。特点： 不能省力，但可改变了力的方向。2、动滑轮：特点：转动轴与重物一起移动的滑轮。二、滑轮的探究能省力一半，但不能改变力的方向。为什么？为什么？定滑轮1:定滑轮实际上就是等臂杠杆。A：支点在轴心O处。B：动力臂l1等于阻力臂l22:拉力大小始终等于重物的重力大小。3：拉力的方向与重物移动的方向相反结论：使用定滑轮不省＿＿＿＿，但可以改变施力的＿＿＿。力F＝G方向动滑轮A:支点在边缘O处B：动力臂l1为阻力臂l2的2倍。动力F为阻力G的1/2倍1：动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。2：在上述情况下，动力是阻力的1/23：拉力的方向与重物的移动方向相同。结论：使用动滑轮可以＿＿＿，但不能改变施力的＿＿＿。省力方向一、定滑轮：转轴固定不动的滑轮。1、特点： 不能省力，但可改变了力的方向。2、实质： 等臂杠杆。二、动滑轮：转动轴 与重物一起移动的滑轮。1、特点：能省力一半，但不能改变力的方向。2、实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆。思考题：1：使用定滑轮的好处是＿＿＿＿＿＿＿＿。2：使用动滑轮的好处是＿＿＿＿。能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来，使它们即省力又方便呢？能。把它们组合成滑轮组。改变用力的方向省力三、滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成。实验结果：拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。n=2n=2n=3使用滑轮组时，动滑轮被几股绳子吊起，所用力就是物重和动滑轮的几分之一即思考题：在左图所示的滑轮组中，(a)若动滑轮重G动不计，拉力F是多少？(b)若动滑轮重G动不能忽略，那么图中的拉力F应等于多少？分析：图中吊起动滑轮的绳子股数为5如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。三、滑轮组小结一、定滑轮：转轴固定不动的滑轮。1、特点： 不能省力，但可改变了力的方向。2、实质： 等臂杠杆。二、动滑轮：转动轴 与重物一起移动的滑轮。1、特点：能省力一半，但不能改变力的方向。2、实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆。使用滑轮组时，动滑轮被几股绳子吊起，所用力就是物重和动滑轮的几分之一三、滑轮组巩固练习：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)如图所示,物体A重G＝80N,在F＝60N拉力下匀速前进,此时物体A受到的摩擦力等于＿＿＿＿N.
（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）.1:竖直方向上有一对平衡力N和G2:水平方向上有一对平衡力T和fG=N=80Nf=T=120N因为T=2F=120N120N课件22张PPT。第4节 简单机械（四）提出问题 学 生 讨 论 学 生 讨 论对砂子做功对空桶做功克服自身重力做功并不需要做 但
又不得不做的功对人们有用
必须做的功他的目的是：把沙子运上三楼手提水桶提沙子一、有用功和额外功1.有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功2.额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所 需要但又不得不做的功3.总 功（W总）：动力所做的所有功即有用功与额外功的总和 W总 = W有 + W额 用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功?提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是额外功。如果桶掉到井里,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?提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。想一想；议一议：对砂子做功对空桶做功对动滑轮做功议一议：对砂子做功对口袋做功对动滑轮做功另两种提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些？动滑轮提水桶提沙子动滑轮提口袋提沙子理解机械的三种功要提升G，同时必须将动滑轮也提升。这时，你要克服动滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。这部分功无利用价值而又不得不做，是额外功。提升物体G是目的,有利用价值,是有用功要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功，动力所做的是总功如：用竖直方向上
的滑轮提升物体G 无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。（1）举高重物时：W有用=G物·hW有=f摩擦·S物（2）在粗糙水平面上移动物体时：有用功并非人们需要但又不得不做的功（1）克服机械自重做功：W额外=G动滑轮·h使用动滑轮或滑轮组时：（2）克服机械间的摩擦做功：使用斜面时：W额外=f摩擦·L额外功 动力对机械所做的功.
有用功和额外功的和等于总功。W总=W有用+ W额外公式（1） ：公式（2） ：W总=F动力·S动力 作用在机械上的动力动力作用点移动的距离总功W有1 = G沙 h三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？方法2：方法3：W额1 =（G桶 + G人）hW总1 =（W有1 + W额1）方法1：= 100N×6m= 600J= (20N+400N)×6m= 2520J= 3120JW有2 = G沙 h = 600J
W额2 =（G桶 + G轮）hW总2 =（W有2 + W额2）= (20N+10N)×6m= 180J= 780JW有3 = G沙 h = 600J
W额3 =（G袋 + G轮）hW总3 =（W有3 + W额3）= (5N+10N)×6m= 90J= 690J算一算：二、机械效率（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位.1. 定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（η）（2）机械效率总小于1 .（因为有用功总小于总功）2. 公式：3. 特点：三种提沙方法中的机械效率η分别为多少？W有1 = G沙 h方法2：方法3：W额1 =（G桶 + G人）hW总1 =（W有1 + W额1）方法1：= 100N×6m= 600J= (20N+400N)×6m= 2520J= 3120JW有2 = G沙 h = 600J
W额2 =（G桶 + G轮）hW总2 =（W有2 + W额2）= (20N+10N)×6m= 180J= 780JW有3 = G沙 h = 600J
W额3 =（G袋 + G轮）hW总3 =（W有3 + W额3）= (5N+10N)×6m= 90J= 690J再算算：有用功相同，额外功越少机械效率越高5、机械效率公式：提升移动起重机的机械效率是60%它表示什么意思？1.使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60%
2.也可以说有用功在总功中占有60%，另外额外功占40％
4.机械效率的意义有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。机械效率与 是否省力.功率大小. 提升高度.
绳子的绕法.做功的多少无关。用一动滑轮将货物400N的货物匀速提到
高2m，所用拉力是250N，求有用功、额外功. 总功和动滑轮的机械效率各是多少？分析：使用动滑轮省了力，却费了距离，货物提高 2m，
绳子的自由端拉力通过的距离为4 m，已知：G=400N h=2m S=4m F=250N求： W有 W额 W总 ηW额= W总 —W有 =1000J－800J=200J三.例题练习： 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：已知：G=200N h=9m S=18m F=120N请你判断：下面说法中是否正确？
1．有用功越多，机械效率越高（ ）
2．额外功越少，机械效率越高（ ）
3．物体做功越慢，机械效率越低（ ）
4．做总功越多，机械效率越低（ ）
5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ）
6．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ）
7．机械效率越高，越省力（ ）√√×××××探究动滑轮的机械效率一、影响动滑轮的机械效率的因素 减轻动滑轮自重减小滑轮转轴间的摩擦力增加提升的物重。减轻绳重二、如何提高动滑轮的机械效率 1、动滑轮自重、滑轮摩擦、绳重
2、提升的物体重力滑轮组的机械效率与提升的高度、绳子的股数无关。如何提高动滑轮的机械效率 减轻动滑轮自重减小滑轮转轴间的摩擦力提高提升的物重。减轻绳重方法一方法二一、机械的三种功：
有用功——有利用价值的功。
总功——动力对机械所做的功。
额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。二、机械效率：
1、定义：有用功与总功的比值。2、公式讨论：课件12张PPT。第4节 简单机械（五）温故而知新什么是机械效率？计算机械效率的公式是什么？如何计算有用功、总功、额外功？滑轮组机械效率的高低与什么因素
有关？除滑轮组外，我们还学习了那些
简单机械？探究：斜面的机械效率提出问题：斜面的机械效率与那些因
素有关呢？猜想：◆、斜面的机械效率可能与
摩擦有关◆斜面的机械效率可能与
斜面的倾斜程度有关实验设计：需测的物理量：物体的重量G、物体上升的高度h、
沿斜面拉物体的力F、斜面长S需要的器材：斜面、弹簧测力计、刻度尺、木板实验步骤：1、用刻度尺测出斜面长S和斜面高h，将数据
记录在表格中。
2、用弹簧测力计测出木块的重量G，将数据
记录在表格中。
3、用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速上升，
读出测力计的示数F，将数据记录在表格中。
4、增大木板的倾斜程度，重做上面的实验，
将数据记录在表格中。
5、计算两次实验中斜面的机械效率，并进行
比较如何计算斜面的机械效率？记录数据表格光滑程度相同的斜面。倾斜程度越大的越 机械效率越 ！ 光滑程度相同的斜面。倾斜程度越小的越 机械效率越 ！ 省力低费力高低你真棒 人用500N沿斜面的推力，把重800N的
物体匀速推上长8m，高2m的斜面顶端，
求：1、人做的总功
2、有用功
3、斜面机械效率★W总=FS=500N×8m=4000JW有=Gh=800N×2m=1600Jη=Gh/FS=1600J÷4000J
=40﹪拓展延伸 如图使用相同材料制成的四个斜面AB、AC、AD、AE，
将同一物体沿斜面底端拉到顶端，试想想，沿哪一个斜面
拉最省力？沿哪一个斜面拉机械效率最高？沿哪一个斜面
拉做的总功最多？沿四个斜面拉时做的有用功如何？沿AB斜面拉最省力。沿AＥ斜面拉机械效
率最高。沿AB斜面拉做的总
功最多。沿四个斜面拉时做
的有用功相等。沿着长1000 m、高250 m的斜坡，将一辆重6×103 N的矿车以2 m/s的速度由坡底拉到坡顶，如果拉力是2×103 N，求：利用此斜面做功的机械效率.
练习解：W有＝Gh＝ 6×103 N×250m=1.5×106JW总＝FS＝ 2×103 N×1000m=2×106Jη=Gh/FS=1.5/2×100%=75%答：利用此斜面做功的机械效率为75%。
