课件37张PPT。认识简单机械第一课时-杠杆这些能给我们提供方便的工具都称为机械. 复杂机械都是由简单机械组成的欣赏最简单的机械——杠杆 这些是最常用的工具,它是根据杠杆原理制造的 。它们都是杠杆,有什么共同特点?①都是硬棒.(软的不行,直的弯的都可以)②工作过程中都在转动,转动过程中有一点是不动的.③除固定不动的点外,还要受到两个力的作用(一个能使它转动,另一个阻碍它转动).支 点(o):杠杆绕着转动的点动 力(F1):促使杠杆转动的力阻 力(F2):阻碍杠杆转动的力1、在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒 一、杠杆: 请指出撬棒的支点、动力、阻力及力的方向。oF1F2F1F2新辅教P122 请指出撬棒的支点、动力、阻力及力的方向。思考:将手下移靠近0点,F1产生的效 果是否不变?o(力的作用线:通过力的作用点,沿力的方向所画的直线)力的作用效果还与力臂有关。F1F2F1F2新辅教P122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:通过力的作用点,沿力的方向所画的直线)力的作用效果还与力臂有关。F1F2F1F2新辅教P122L2L1L1L22、杠杆的五要素:支点动力动力臂阻力阻力臂杠杆绕着转动的固定点,用O表示。使杠杆转动的力,用F1表示。从支点到动力作用线的距离,用L1表示。阻碍杠杆转动的力,用F2表示。从支点到阻力作用线的距离,用L2表示。这些概念很重要(动力的作用线)动力臂L1阻力臂L2动力F1阻力
F2(阻力的作用线)o支点L1L2F1F2oF1F2L2L1F1F2L1L2F1F2L1L2F1F2L1L2新辅教P122有关力臂的问题?2 杠杆是否都是直的?力臂是__到________距离。思考讨论:1 力臂是一定在杠杆上吗?3 若一力作用在杠杆上,作用点不变,但作用方向改变,力臂是否改变?答:不是答:杠杆可以是直的,也
可以是弯的答:要改变想一想?支点力的作用线的垂直3、人身上的杠杆3、人身上的杠杆骨------------一根硬棒
肌肉收缩---动力来源
关节---------------支点
物体---------阻力来源寻找生活中的杠杆请你找出杠杆的动力臂、阻力臂o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、画杠杆的五要素:(1)辨认杠杆;
(2)先找支点O;
(3)画出动力和阻力(实线);
(4)画出力的作用线(虚线);
(5)过支点0作力的作用线的垂线段L,即为力臂(实线),标垂足,括弧。
画力臂的方法是: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练习画出下列杠杆力臂3.观察、找出自行车上的杠杆。提问:在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例呢?中国古代对杠杆也有广泛的使用课件40张PPT。1、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:F1F2l1l2F2F1l2l1l2l1杠杆及其平衡二、杠杆的平衡提问:什么是杠杆的平衡?归纳结论: 当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,或作匀速转动时,我们说杠杆平衡了。 A、水平静止 B、倾斜静止 C、竖直静止 D、匀速转动实验探究:杠杆的平衡条件1 提出问题:杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、
阻力臂之间存在着怎样的关系?2 猜想与假设:假设一:假设二:假设三:假设四:F1+L1=F2+L2F1–L1=F2–L2F1/L1=F2/L2F1 · L1=F2 · L2提问:你还有其他的假设吗?回答:有F12+L12=F22+L22F13+L13=F23+L23 等等F1F2o杠杆在什么条件下平衡?探究二、杠杆的平衡实验要求:※ 杠杆放到水平桌面上。※ 实验前杠杆不平衡时怎么办? 左端低:平衡螺母右移 右端低:平衡螺母左移 ※ 平衡状态------什么位置?调节成什么样的位置平衡?·O倾斜状态力臂比杠杆上的刻度小为了直接根据杠杆上的刻度读出力臂二、杠杆的平衡实验要求:※ 杠杆放到水平桌面上。※ 实验前杠杆不平衡时怎么办? 左端低:平衡螺母右移 右端低:平衡螺母左移 ※ 平衡状态------水平位置平衡。思考与讨论★ 杠杆两端有两只可调节的螺母,能
起什么作用?※ 为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?★作用:调节杠杆自身的平衡※力臂与杠杆重合,可以直接读出力臂.
F1F2o杠杆在什么条件下平衡?探究实验数据表格设计F1?L1F2?L2实验提问: 你的实验结论与你的假设
一致吗?你的结论是什么?总之,杠杆的平衡条件是杠杆原理F1·L1=F2·L2这是阿基米德发现的杠杆原理。如果是大人和小孩能一起玩跷跷板吗?AOBCF2F1如图所示,用撬棒撬石头,手握在撬棒的末端B端,其中AO=0.1米,AB=1米,OC=0.7米,要撬起石头需要500牛的力,求在B端要用多少向下的力才能撬起石头?二、杠杆的平衡 ※ 杠杆平衡状态包括。 静止、匀速转动※ 杠杆放到水平桌面上。※ 实验前杠杆不平衡时怎么办?调节平衡螺母※ 为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?可直接读出力臂.
补充:1、左边的位置挂几个钩码? ?补充:1、左边的位置挂几个钩码?? 补充:1、左边的位置挂几个钩码? ?2、两端去掉相同质量的钩码,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?不平衡,左边低不平衡,
右边低F3F2 F4F1哪个方向更省力?三 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
套在板手柄上的道
理吗?讨论:
如何正确选用这些剪刀?为什么?省力杠杆费力杠杆给下列杠杆分类等臂杠杆归纳L1>L2
F1(动力<阻力)L1F1>F2
(动力>阻力)L1=L2
F1=F2
(动力=阻力)小结二、杠杆的种类
省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。一、杠杆平衡条件:
F1 l1= F2 l2
动力?动力臂=阻力?阻力臂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ABCDoDA3.判断:动力和阻力可以人为规定。( )
4.把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时,两端的长度之比是____.
课堂练习5、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.√3:1B课堂练习一根轻质杠杆,在左右两端分别挂在200牛和
300牛的重物时,杠杆恰好平衡.若将两边物重
同时减少50牛,则杠杆 (? )
A.左端下沉 B.右端下沉
C.仍然平衡 D.无法确定BP104例33.用铁锤拔钉的情景如图3-37所示,由图中所提供的数据,求出钉子对铁锤的阻力。课后作业:课外习题4.用扳手拧生锈的螺母时,工人师傅常在扳手柄上再套一节管子,如图一所示。这样就比较容易地拧下螺母,这是因为( )
A.套上的管子较重,可以省些力
B.套上的管子较粗,使用比较方便
C.套上管子后可以用较大的力
D.套上管子后增大了力臂D8.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 B4.在图13—2中是杠杆原理的应用,其中节省距离的是____,增大距离的是________,可以省力的是________。ABCDABCDABDB 8.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结束画杠杆五要素练习课件29张PPT。
杠杆的分类—根据力臂杠杆省力杠杆费力杠杆等臂杠杆1、动力臂大于阻力臂
2、省力但是费距离1、动力臂小于阻力臂
2、费力但是省距离 1、动力臂等于阻力臂
2、不省力也不省距离杠杆五要素:画出下面杠杆的力臂:OF1F2 简单机械
-滑轮想一想周一升国旗的时候,国旗手往下拉绳子,国旗上升,为什么?常见滑轮一、滑轮:周边有槽,可以绕着中心轴转动的轮子。滑轮是一种周边有槽、
可以绕着中心轴转动的轮子。定滑轮 动滑轮轴固定不变。轴随钩码一起移动。轴固定不变的滑轮定滑轮:分析定滑轮的五要素: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___。移动的距?力F=G方向B、可以使作用力的方向改变定滑轮特点:C、距离不变(自由端移动距
离与重物移动距离相等)。A、等臂 ?等力:F1=F2如图,OA=AB,请计算出F=___G。1、对定滑轮的探究实验动滑轮的五要素:动滑轮:轴随钩码一起移动。动滑轮A:支点在边缘O处(可以移动)。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: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___。移动距离呢?省力方向A:省一半力:F1=2F2B:不能使作用力的方向改变C:费距离(自由端是重物
距离的2倍)动滑轮特点:动滑轮补充:F最小=G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/不计,拉力F是多少?(b)若动滑轮重G/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
杠杆的分类—根据力臂杠杆省力杠杆费力杠杆等臂杠杆1、动力臂大于阻力臂
2、省力但是费距离1、动力臂小于阻力臂
2、费力但是省距离 1、动力臂等于阻力臂
2、不省力也不省距离小结一、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如图甲所示,重80N的物体在大小为30N的水平向左的拉力F1的作用下,在水平面上以0.4m/s的速度水平向左做匀速直线运动.再改用如图乙所示的滑轮组拉物体,该物体在水平向右的拉力F2作用下,在相同的水平面上以相同的速度水平向右匀速直线运动了0.5m(滑轮与绳子质量及滑轮与绳子的摩擦均不计)..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、滑轮的探究做一做轴固定不变的滑轮A、F1=F2B、可以使作用力的方向改变C:不省力也不费力定滑轮:分析定滑轮的五要素:课件23张PPT。认识简单机械--机械效率做功的两个必要因素是什么?
功的计算公式是什么?
简单机械的作用是什么?使用简单机械可以省力,或者省距离,能省功吗? 复习提问作用在物体上的力
物体在力的方向上通过的距离W=Fs例:通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重为100牛的重物,使重物提高2米。
(1)拉力做多少功?
(2)如用手直接提起做功多少?解:S=2h=2╳2m=4mWF=FS=60N╳4m=240JW手=WG=Gh=100N╳2m=200J用动滑轮可以省力,但是不能省功。为何?有用功 :使用机械时,对人们有用的功额外功 :人们不需要但又不 得不做的功总功 :有用功与额外功的总和,即
W总=W有+W额注:通常总功指对机械所施加的动力所做的功一、有用功、额外功、总功W总=FsW有=Gh 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?讨论:请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。请计算出有用功、额外功和总功分别是多少?砂子重100N
体重400N
动滑轮重10N
桶重20N
口袋重5N
每层高3米用哪种方法好?1、有用功跟总功的比值叫机械效率(2)有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 (3)机械功率指什么?公式: (1)机械效率一般用百分数表示,没有单位 二、机械效率╳100%使用任何机械都不能省功.功的原理起重机的机械效率是60%它表示什么意思? 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%,也可以说有用功在总功中占有60%.额外功是多少?另外的40%是额外功.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%机械效率的定义 : 有用功跟总功的比值小结:
?
有用功 :对人们有用的功额外功 :人们不需要但又不 得不做的功总功 :有用功与额外功的总和 公式:∴ 永远小于1 ╳100%使用任何机械都不能省功.如何提高机械效率 1.减小动滑轮自重来减少额外功F3.增加提升物体的重力来增加有用功2、减小机械间的摩擦力来减少额外功F哪个效率高G甲乙甲斜面LhGFACBFLW动力=W斜面克服阻力=GhFL=Gh光滑2.斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一。3. 同一物体升高相同的高度,斜面越长越省力。 1.使用斜面可以省力.斜面斜面的应用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.有用功总小于总功,所以机械效率总小于1
7.做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高判断:下面说法中是否正确.例:用滑轮组把720牛重的贷物提高10米,若滑轮组的机械效率是60%,求有用功,总功和额外功。 不省功的原因是什么?相反,我们却发现使用机械时,会做一些并不希望做的功。因省力的机械必费距离,省距离的机械一定费力,而功=力×距离,所以不能省功.你会选哪种方法呢?砂子重100N,体重400N,动滑轮重10N
桶重20N,口袋重5N某人用动滑轮将重为G1的米袋提升h高度。设动滑轮重G2,不考虑绳子重及滑轮摩擦,人所做的功为:W=Fs==G1h+G2h=W1+W2