第三节认识简单机械[上学期]

课件89张PPT。第三章第3节认识简单机械第1课时 认识杠杆欣赏复杂机械都是由简单机械组成的这些能给我们提供方便的工具都称为机械． 最简单的机械——杠杆 这是最常用的工具，它是根据杠杆原理制造的 。中国古代对杠杆也有广泛的使用机械的发展史？说说使用机械的好处 现代各式起重机它们都是杠杆，有什么共同特点？让我想一想?思考：认识杠杆各工具在使用时，
共同点是什么？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：提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？ 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。2、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，(F1)从支点到动力作用线的距离，(L1)阻碍杠杆转动的力，(F2)从支点到阻力作用线的距离，(L2)这些概念很重要画出下列杠杆的五要素探究活动O●使用撬棒撬石块时，能否将石块撬起跟哪些因素有关？ 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：杠杆的五要素O?（1）辨认杠杆；
（2）先找支点O；
（3）画出动力和阻力；
（4）画出力的作用线；
（5）过支点0作力的作用线的垂线段L，即为力臂。
画力臂的方法是：请你找出杠杆中的动力臂、阻力臂请你找出杠杆的动力臂、阻力臂oL1L2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练习画出下列杠杆的力臂强调：
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……F1F2L1L2O根据实物图画出杠杆示意图l2O画出下列杠杆力臂3.观察、找出自行车上的杠杆。第三章第3节认识简单机械第2课时 研究杠杆平衡条件 杠杆能否平衡与哪些因素有关？ 什么是二力平衡？ 什么是杠杆平衡？演示实验探究实验 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？分组实验交流1.由实验得到的结论是什么?2.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：杠杆平衡条件——动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2）。 杠杆平衡状态静止匀速转动水平位置倾斜位置结论应用 用羊角锤拔铁钉时,手握处离支点近些还是远些更省力?为什么?
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
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?探究活动 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）讨论使用费力杠杆的目的是什么？ 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。答：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.0L2F2· L2 = F1· L1定值什么时候最小？□□□□思维拓展AGF20F1l1F1· l1 = F2· l2定值什么时候最小？支点与动力作用点的连线做力臂□AF2=Gl2在球上施加最小的力使球对地面压力刚好为零，求力的方向？红颜色的箭头表示最小力的方向尺有 ?露出桌面，G=5N时，尺刚好对O点有力的作用，求尺的重力？GO方法一：整体法方法二：分解法得：G=5N得：G=5NAF始终与杠杆垂直，由A到B的过程力F是否变化？怎么变？那么这根杠杆是什么样的杠杆？FFF的力臂始终等于杆长L,G的力臂始终在增大,所以F始终在增大，但杠杆属于省力杠杆。答案F轻质杠杆下面挂一重物，在始终与杆垂直的力F作用下拉到水平位置，力F是否发生变化？怎么变？答案F由零开始变大，先小于G, 而后大于G.此杠杆先是省力的,后是费力的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). 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。 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哪？ 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。例题求解 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2牛，绳子重和摩擦不计）。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？ 实例分析 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？利用动滑轮提升物体是时，在人所做的两部分功W1和W2中，哪个功是我们所必需做的？哪个功并不是我们必需做的，但又不得不做的？有用功：我们把必需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）。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？还有克服摩擦作了功;
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 怎样描述机械工作时能量的利用率呢？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/W总 ×100%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。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？