第4节 简单机械(共4课时)

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名称 第4节 简单机械(共4课时)
格式 zip
文件大小 21.6MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2014-11-24 08:42:44

文档简介

课件15张PPT。第4节 简单机械(第一课时) 它们由很多运动部件组成,而每个部件都是一种简单机械。复杂的机械都是由一些简单机械组合而成。 在日常生活中为什么要使用机械呢? 使做功更加容易,极大地减轻人们的劳动强度,提高工作效率。杠杆开瓶器就是一种简单的机械,我们把它称为杠杆。杠杆这种机械有什么特征呢?如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆。杠杆的形状各异,可以是直的,也可以是弯的。 为什么使用杠杆会带来很多方便呢?支 点:杠杆绕着转动的固定点,(用O表示)动 力:促使杠杆转动的力;(用F1表示)阻 力:阻碍杠杆转动的力;(用F2表示)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l2OOF1F2F1F2F1F2Ol1l2l1l2l2l1画出图中杠杆各力的力臂F1F2l1l2F1F2l1Ol2通过观察,什么情况下,力臂会在杠杆上?人体中的杠杆人体杠杆系统1.骨:一根硬棒2.肌肉收缩:动力来源4.移动肢体或物体:阻力来源3.两根骨之间的关节:支点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方向相反C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3.作出下列杠杆的动力臂和阻力臂。F1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、画杠杆五要素: 一找支点二找力,
三画力线要牢记;
点到力线引垂线,
垂线长度即力臂。作业 作业本B课件16张PPT。第4节 简单机械(第三课时)滑轮:一种周边有槽,可以绕着中心轴转动的轮子。定滑轮:不能省力,但能改变力的作用方向动滑轮:省一半力,但不能改变力的作用方向,而且动力移动的距离大于钩码移动的距离(2倍)。滑轮实质上可以看成是杠杆 (利用杠杆平衡条件分析)l1因为G1l2=F1l1 ( F1=G1)所以l2=l1 因此定滑轮可以看成是一根等臂杠杆,支点O在轴上,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径 l1因为G2l2=F2l1 ( G2=2F2)所以l1=2l2 因此动滑轮可以看成是一根动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。O为支点,阻力作用在滑轮的轴上,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径。滑轮组由于定滑轮和动滑轮都有各自的优缺点,所以现实生活中,常常将它们组合成滑轮组,这样既可以省力,又可以改变力的方向。 使用滑轮组时,拉力大小跟什么因素有关呢?费力的机械省距离省力的机械费距离巩 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,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)1204、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:F=1/nf则 f = nF =3 × 100N = 300N
S自= nS物 = 3 ×1.5m = 4.5m第6题一、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。这节课的收获三、滑轮组:由若干个定滑轮和动滑轮组成的装置叫滑轮组。特点:使用滑轮组时,动滑轮和重物的总重由n段绳子承担,提起重物所用的动力就是总重的1/n;重物上升h高度,绳子自由端要移动nh距离。作业作业本A课件16张PPT。第4节 简单机械(第二课时)杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态或匀速转动状态,我们就说杠杆处于平衡。探究:杠杆平衡时,应该满足什么条件?如果想在水平位置上保持平衡,可以怎么做?建立假设:杠杆的平衡跟动力、动力臂与阻力、阻力臂有关?它们之间存在怎样的关系呢?杠杆的平衡条件是:或F1l1=F2 l2动力?动力臂=阻力?阻力臂此时动力与阻力刚好与杠杆垂直,便于在杠杆上直接读取力臂。(F1l1=F2 l2)杠杆条件的应用F1F2l1=l2F1 = F2F1F2l1<l2F1 > F2F1F2l1<l2F1 > F2F1F2l1 > l2F1 < F2归纳 l1>l2
F1(动力<阻力) l1 F1>F2
(动力>阻力) l1=l2
F1=F2
(动力=阻力)省力杠杆费力杠杆等臂杠杆省力费距离省距离费力既不省力也不省距离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ABCDoDA方法:先画出力臂,再进行判断3.判断:动力和阻力可以人为规定。( )
课堂练习4、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.√B5、如图,人体前臂可以视作杠杆,当曲肘将手中重物举起时,阻力臂大小将 (填“增大”或“减小”)减小6、如图11所示,A端挂有重为G1的物体,B端挂有重为G2的物体,
OA>OB,此时杠杆处于平衡状态,现将G1、G2的悬点都向里侧(支点O)移动,且移动的距离L0相等,则杠杆将( )。
A.杠杆仍平衡
B.A端下降
C.B端下降
D.无法判断
B7。一根轻质扁担长1.8m,前后两端分别挂上
重600N和200N的货物,问:人肩应挑在离前端
多远处才能使扁担平衡?分析:人肩挑处是
扁担的支点O,前
后两货物的重分别
为动力和阻力,要
求的肩处离前端的
距离是动力臂。F1=G1=600NF2=G2=200N想一想OL1L2L=1.8m课堂总结: l1>l2
F1(动力<阻力) l1 F1>F2
(动力>阻力) l1=l2
F1=F2
(动力=阻力)省力杠杆费力杠杆等臂杠杆省力费距离省距离费力既不省力也不省距离杠杆的平衡条件是:(F1l1=F2 l2)作业作业本A课件15张PPT。第4节 简单机械(第四课时)使用机械可以给我们带来很多方便。
但在使用机械时,我们却做了一些并不希望的功。如图,某人想把货物提到楼上,使用了动滑轮,在提取过程中,哪些功他是必须要做的,哪些功他是不希望做的?1.克服货物重力做功,
这是必须要做的:W=Gh2.其它功他是不想做的。除了要克服货物重力做功外,他还要克服哪些力做功?动滑轮的重力;
绳子与滑轮间的摩擦力等。1.我们把必须要做的功称为有用功:如W有用=Gh2.我们把不想做但又不得不做的功称为额外功:
如W额外=W轮+W摩擦3.所有的力(如货物与动滑轮的重力、绳子与滑轮间的摩擦力等)都要靠动力来克服。
因此,人的拉力(动力)对动滑轮(机械)所做的功,叫做总功。在实际使用机械做功时,总功等于有用功和额外功之和。
W总=W有用+W额外使用机械做功时,有用功在总功中所占的比例越大,说明利用机械工作的效率越高,或者说机械做功时能量的利用率越高。科学上把有用功在总功中所占的比值叫做机械效率。机械效率是机械性能的一项重要指标 因此,提高机械设备的机械效率有着重要的意义。斜面也是一种简单机械,你能分析一下图中哪个力做的是总功,哪些功是有用功,哪些是额外功?斜面机械效率的测量5550.20.50.72.43.24.311112.441.7%2.53.278.1%3.54.381.4%从表格中的数据分析中,你可以得出什么结论:对光滑程度相同的斜面,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高。但所用的拉力也越大。课堂练习1.用滑轮组把720牛重的货物提高10米,若滑轮组的机械效率是60%,求有用功、总功和额外功。
2.水平地面上有一个重为5000N的箱子,现用起重机把箱子吊到3m高的位置,所用时间为10s,起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的,如图所示,钢丝绳上的拉力为3000N.求: (1)起重机起吊该箱子的机械效率是多少? (2)钢丝绳上拉力的功率是多少? 课堂总结一、
二、
三、斜面的机械效率:W总=W有用+W额外作业作业本B