3.3认识简单机械[上学期]

课件78张PPT。第三章第3节认识简单机械第1课时 认识杠杆机械的发展史？说说使用机械的好处认识杠杆 一根硬棒如果在力的作用下，能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。讨论在生活和生产中,哪些物体属于杠杆?实际应用的杠杆形状各异，可以是直的，
也可以是弯的。探究活动O●使用撬棒撬石块时，能否将石块撬起跟哪些因素有关？ 猜测: 跟人用力大小、 作用力方向、 力的作用点、 固定点的位置、 石块重力、 石块离固定点的距离 等有关。实验验证分别观察比较图1和图2，你发现什么?杠杆的五要素O杠杆的五要素 支点：
动力：
阻力：
动力臂：
阻力臂：使杠杆转动的力F1叫做动力。 阻碍杠杆转动的力F2叫做阻力。使杠杆绕着转动的固定点O叫做支点。 从支点到动力作用线的距离l1叫做动力臂。 从支点到阻力作用线的距离l2叫做动力臂。 画出杠杆的力臂l1l2 画出羊角锤拔铁钉时的杠杆模型O画图强调：
力臂是支点（点）到力的作用线（线）的距离。
作力臂的步骤（三部曲）：找“支点”、画“作用线”、作“距离”。
分析实例在生活生产中你还能举出哪些杠杆实例？分析它们的五要素作为生活、生产器具的杠杆
——如指甲刀、筷子、扫把、铡刀……
人体中的杠杆
——如手臂杠杆、脚部杠杆、头部杠杆……OF1F2根据实物图画出杠杆示意图画图F1F2L1L2O第三章第3节认识简单机械第2课时 认识杠杆根据实物图画出杠杆示意图l2O 杠杆能否转动起来与哪些因素有关？ 什么是二力平衡？ 什么是杠杆平衡？ 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。 探究实验 问题：当杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂存在怎样的关系？ 你的猜测是什么？实验器材杠杆及其支架、钩码（每个钩码m=50克）、
尺、线 实验装置图O杠杆为什么要调节成水平位置平衡，而不使它处于倾斜状态平衡？如何调节杠杆两端的螺母使杠杆保持水平位置平衡？讨论设计实验表格、记录实验数据 当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。杠杆平衡条件当杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂交流 在杠杆水平静止下得出的平衡条件是否适用于其他情况的平衡（非水平静止、匀速转动）呢？结论应用 第三章第3节认识简单机械第3课时 杠杆的应用运用杠杆平衡条件解释实例1.天平原理
2.跷跷板原理
探究活动 常见杠杆中，哪些使用时可以省力？哪些使用时要费力？它们的动力臂与阻力臂的关系怎样？ 观察下图杠杆，比较它们的动力臂l1、
阻力臂l2、动力F1、阻力F2的大小，
你能得出什么结论？ 讨论 探究方案 铡 刀l1＞l2省力羊角锤l1＞l2省力铁锹费力 l1＜l2钓鱼杆费力天平 l1＜l2 l1 = l2不省力，也不费力概括杠杆的分类
省力杠杆 （l1 > l2）

杠杆 费力杠杆（l1 < l2 ）
等臂杠杆（l1 = l2）理论推导 杠杆平衡条件：省力杠杆 等臂杠杆费力杠杆∵l1 > l2 ∵l1 < l2∵l1 = l2∴F1 < F2∴F1 ＞F2∴F1 =F2 在生活和生产中，我们常可以找到这三类不同
的杠杆。你还能举出生活和生产中省力、费力
和等臂杠杆的实例吗？ 讨论省力杠杆费力杠杆等臂杠杆讨论使用费力杠杆的目的是什么？ 省距离概括杠杆的分类
省力杠杆 （l1 > l2）

杠杆 费力杠杆（l1 < l2 ）
等臂杠杆（l1 = l2）省力、费距离费力、省距离杠杆平衡条件的应用例1:如图是铁道检修工用的道钉撬,有关尺寸见图.若在A点竖直向下作用200牛的力,道钉撬对道钉会产生多大的力?如果还不能将道钉撬出,在保持手的作用力和作用点不变的情况下,采用什么方法可以增大对道钉的作用力?例2：一根粗细均匀的铁条，在其中点处用细悬挂起来，铁条处于水平平衡。若将右端向内弯曲（如图），铁条还能保持水平平衡吗？说明理由。右端向内弯曲后，铁条右端重心内移，右端作用力的力臂变短，导致左端力与力臂乘积大于右端力与力臂乘积，所以左端下沉。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了什么形式的能？ 省力杠杆要费距离，所以不能省功。
动力做功时，消耗的化学能转化为机械能和内能等 。 杠杆使用过程中的能量转化第三章第3节认识简单机械第4课时 定滑轮和动滑轮、滑轮组认识滑轮观察实物这种轮子有什么特点?在什么地方见过这种轮子？ 周边有槽，能绕固定轴转动；在窗帘上、旗杆上、起重机上………都用到这种轮子。
这种周边有槽，能绕固定轴转动的轮子就是滑轮。 认识定滑轮和动滑轮两种装置提起重物时，有什么不同?观察两种装置的演示过程滑轮不移动滑轮与重物一起移动定滑轮动滑轮讨论 人们为什么要使用定滑轮？为什么要使用动滑轮？ 可能是为了省力或省距离或改变力的方向（方便）实验探索动滑轮和定滑轮的特点： 从哪几个方面研究它们？要测哪些量? 实验方案 如果滑轮没有重力、摩擦也不存在（理想模型），上述实验的结果又会是怎样哪？ 理想滑轮模型的特点：
定滑轮：F = G ；s = h ；能改变力的方向
动滑轮：F = G/2 ；s = 2h ；不能改变力的方向定滑轮、动滑轮能否看作一个杠杆？若可以，指出支点等杠杆的五要素? 你能用杠杆平衡条件解释定滑轮和动滑轮的 特点吗? 定滑轮实质是一个等臂杠杆；
动滑轮的实质是一个动力臂为
阻力臂2倍的杠杆。 认识滑轮组 什么是滑轮组?观察装置由若干个定滑轮和动滑轮组成的装置叫滑轮组。 优点：滑轮组不但可以省力，
而且可以改变力的方向。 实验探索滑轮组的特点： 从哪几个方面研究它们？要测哪些量? 实验方案如果摩擦不存在，上述实验的结果又会是怎样呢？ 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。例：缠绕滑轮组的绳子能承受的最大拉力为300牛，用它连接如图所示的滑轮组，能否提升重600牛的重物？（已知动滑轮重20牛，绳子重和摩擦不计）。例题求解第三章第3节认识简单机械第5课时 机械效率 人们使用机械的目的是什么？有的是为了省力，有的是为了省距离，有的是为了方便。从功和能的角度分析，使用机械时，能否省功呢？ 某人用动滑轮将重为G1的米袋提升h高度，设动滑轮重为G2，不考虑绳子重和滑轮轴心处的摩擦，人所做的功为多大？实例分析W=F·S=×2h=G1h+G2h=W1+W2利用动滑轮提升物体是时，在人所做的两部分功W1和W2中，哪个功是我们必须要做的？哪个功并不是我们要做的，但又不得不做的？有用功：我们把必须要做的那部分功叫做有用功（克服有用阻力所做的功）。
额外功：把虽然不需要，但又不得不做的那部分功叫做额外功（克服额外阻力所做的功）
总功：有用功与额外功的总和叫总功（动力所做的功）。W总=W有用＋W额外在上述实例（用动滑轮提米袋）中，如果考虑绳子的重和动滑轮轴心处的摩擦，所做的额外功还有哪些？你希望额外功大些，还是小些？还有克服摩擦做了功;
额外功小些好。从能量转化的角度，可以对上述实例中的各种功进行如下的分析： 机械效率 定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率。
意义：反映有用功在总功中所占的比例，机械效率越大，机械工作时能量的利用率越高。
公式： η= W有用/W总 ×100%机械效率1.机械效率总是小于1，为什么？
2.你认为可以从哪些方面提高机械效率？
3.机械工作时，功率越大，是否机械效率就越高呢？1.额外功不为零。
2.从减小额外功和增大有用功两个角度考虑。
3.机械效率和功率无关。2. 如图，物体G=80牛，通过滑轮在水平
拉力F作用下匀速运动了4米，手对绳子的拉力是8牛，不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力及其间摩擦，则：
（1）G与水平面的摩擦力有多大？
（2）拉力对物体做的功有多大？测定斜面的机械效率 什么是斜面?斜面是块斜放的平板，
它是一种省力机械。生活中的应用讨论测量方案 1.你测量斜面的机械效率依据（或原理）是什么？
2.实验中需要进行哪些操作？需要测量哪几个量？各需什么仪 器？
3.如何设计记录表格？斜面的机械效率可能跟哪些因素有关？ 再见