《简单机械复习》教案
授课人：桐乡七中 张志峰
时间：2011.11.16
一、中考说明要求：
杠 杆 要求 滑 轮 要求
①指认杠杆的五要素 a ①辨认定滑轮、动滑轮、滑轮组 a
②绘制杠杆的力臂图示 b ②知道定滑轮、动滑轮的特点 a
③概述杠杆的平衡条件 b ③知道滑轮组的特点（两个滑轮） a
④应用杠杆的平衡条件解决简单的问题 c ④使用滑轮组解决简单的问题 b
⑤举例说出人体中的杠杆 a
二、教学目标
1.知识与技能：复习杠杆的五要素及平衡条件；知道滑轮的实质；
2.过程和方法：通过课堂上的精讲与精练来强化对简单机械（杠杆与滑轮）的理解
3.情感、态度、价值观：要善于细心观察生活，知道科学离我们并没那么遥远
三、重点、难点：
1.简单机械（杠杆、滑轮）的相关复习
2.杠杆在日常生活中的应用及分析，并学会利用杠杆平衡条件进行计算
四、教学过程
引入：从小学我们徒步去学校到如今我们每天骑车来回，在你的爱车上有一种最简单的一种机械——杠杆。例如刹车…等。
PPT：简单复习杠杆的五大要素以及杠杆的平衡条件
PPT：例1.某课外活动小组围绕自行车问题进行了广泛研究，其中的部分问题如下：如图所示，自行车的脚踏和牙盘构成一个简单机械。经测量，脚踏到轴心的距离R＝25cm，带动链条的牙盘半径为r＝15 cm。若此时脚踩脚踏所用的力是F＝15N，求链条所产生的拉力f。（请学生学生讲解）
（通过例1的精练与精讲重点在于提高学生如何在一些实例去发现杠杆并找出杠杆的五大要素再利用杠杆的平衡条件进行计算，适当提高学生的表达能力）
甲 乙 丙
PPT：利用例1对题目进行变形，思考在“甲、乙、丙”三种状态下F是如何变化的？
（通过该变形题让学生了解到力臂变化对力所产生的影响及在变化过程中对杠杆进行简单的分类，进一步强化了学生对杠杆的认识）
PPT：例2（土培塘桥）例3（三个和尚挑水喝的故事）
（进一步提升学生对杠杆的认识和对杠杆平衡条件的应用，并增加题目的趣味性，让学生保持对课堂的新鲜感）
过渡PPT（井）：过渡到滑轮并让学生回顾滑轮的实质
PPT：例4：如上图家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是（ ）
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
（通过该题能够让学生正确区分两种滑轮）
例5：如图右下所示物体在拉力F的作用下，沿水平面匀速移动2m，此时物体与地面间的摩擦力是20牛，不计滑轮重和摩擦，拉力F的大小是（ ） （ 若变成图乙则F大小为多少？）
A、10牛 B、20牛 C、30牛 D、40牛
图甲 图乙
（通过例2以及变式让学生及时认识动滑轮的实质）
例6．工人用如图所示装置从6m深的井中匀速吊起一个重量是800N 的物体，所用拉力为500N，2min后物体由井底升至井口，求：（取g=10N/kg）（学生上来做）
（1）物体由井底升至井口工人所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）物体上升过程中工人做功的功率。
（该题难度不大，主要是从解题格式或套路上对该题进行分析与计算）具体详见PPT
结束语：从徒步到骑自行车最后开电瓶车，我们下一节将复习《电功与电功率》
五：作业布置：《简 单 机 械 复 习 课 后 练 习》简 单 机 械 复 习
班级 姓名
例1.某课外活动小组围绕自行车问题进行了广泛研究，其中的部分问题如下：如图所示，自行车的脚踏和牙盘构成一个简单机械。经测量，脚踏到轴心的距离R＝25cm，带动链条的牙盘半径为r＝15 cm。若此时脚踩脚踏所用的力是F＝15N，求链条所产生的拉力f。
例2：土培塘桥长55米，宽5米，位于杭州严家弄路和京杭大运河的交叉处，被认定为危桥予以拆除(见下图)。拆桥的部分步骤是：把两艘载重500吨的船开到桥下，排去船上的水，使船体上升，托起重2.8×106牛的桥身，离开桥墩60厘米。假设桥的质量分布均匀，两船作用于桥身的位置各离桥两端l5米处。下右图是拆桥的示意图。问：
(1)若整桥水平上升60cm，问两船克服桥重力做的功为多少
(2)若仅用左船排水，则桥面先脱离 桥墩(填“左’’或“右”) 此时左船至少排水多少牛
例3：三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，甲图中和尚们商量出新的挑水方案，胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中不正确的是（ ）
A、乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
B、乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离
C、丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离
D、丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离
例4：如上图家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
例5：如图右下所示物体在拉力F的作用下，沿水平面匀速移动2m，此时物体与地面间的摩擦力是20牛，不计滑轮重和摩擦，拉力F的大小是（ ）
A、10牛 B、20牛 C、30牛 D、40牛
例6．工人用如图所示装置从6m深的井中匀速吊起一个重量是800N 的物体，所用拉力为500N，2min后物体由井底升至井口，求：（取g=10N/kg）
（1）物体由井底升至井口工人所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）物体上升过程中工人做功的功率。
简 单 机 械 复 习 课 后 练 习
班级 姓名
1、如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则（ ）
A、F甲>F乙，因为甲方法的动力臂长 B、F甲C、F甲>F乙，因为乙方法时阻力臂短 D、F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
2、如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是（ ）
3、在海南举办的大力士比赛中，有一个项目是把车轮推上台阶。下面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，则哪一种推法最省力（ ）
4、小明为了在取书时不把书架弄乱，设计了一个“方便书架”，每本书都加上一个“铁支架”(如图甲所示)。
(1)若图甲中书本重3牛，书本底部与铁支架的接触面积为20cm2，则书本对铁支架的压强为 帕。
(2)小明取书时，作用在按压块上的力始终与按压块垂直，铁支架从图甲状态匀速转动到图乙状态的过程中，小明所用的力的大小 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
5、在我国古代书籍《墨经》中，对杠杆原理有精辟论述，并有许多巧妙的 应用。如图所示是在井上汲水的桔槔，下列对桔槔在使用中不正确的解释是 （ ）
A.向井内放送水桶时，人对配重(石块)做功，使配重的重力势能增大
B.向井内放送水桶时，人用的力气一定小于水桶的重力，所以省力
C.往上提水时，配重(石块)帮助人对水桶做功，配重的重力势能减小
D.往上提水时，人用的力气一定小于桶与水的总重，所以省力
6、如图是在水平面上移动重物的装置，若物重为600N，在阻力为重力的0.2倍时，匀速移动物体，使其以2m／s的速度前进，经过5s钟，试求：
（1）若不计滑轮重及摩擦，求拉力的大小以及做的功。
（2）若效率为50，求拉力F的大小及功率。
7、某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置，如图所示，取一块与自己等长的木板，·一端固定，另一端用轻质细绳通过一个滑轮悬挂起来(摩擦不计)，在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡。如果该同学身高160cm、质量40kg，平躺到木板上后在托盘中再加上重为137．2N的物体，木板再次水平平衡。
(1)该装置中滑轮的作用是 。
(2)在测人体重心之前，先“在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡”，这样做的目的是 。
(3)请通过计算说明该同学的重心位置(g取9.8N/kg)。
F甲
F乙(共19张PPT)
简 单 机 械 复 习
你 “爱车”中的简单机械——“Who ”
例1.某课外活动小组围绕自行车问题进行了广泛研究，其中的部分问题如下：如图所示，自行车的脚踏和牙盘构成一个简单的机械。经测量，脚踏到轴心的距离R＝25cm，带动链条的牙盘半径为r＝15 cm。若匀速转动时脚踩脚踏所用的力是F＝15N，求此时链条所产生的拉力f。
r
R
(动力臂）
(阻力臂）
考查：土培塘桥长55米，宽5米，位于杭州严家弄路和京杭大运河的交叉处，被认定为危桥予以拆除。拆桥的部分步骤是：把两艘载重500吨的船开到桥下，排去船上的水，使船体上升，托起重2.8×106牛的桥身，离开桥墩60厘米。假设桥的质量分布均匀，两船作用于桥身的位置各离桥两端l5米处。下图是拆桥的示意图。问：
(1)若整桥水平上升60cm，问两船克服桥重力做的功为多少
(2)若仅用左船排水，则桥面先脱离___桥墩(填“左’’或“右”) 此时左船至少给桥身向上多少牛的托力
F
G
E
左
生活故事：三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，甲图中和尚们商量出新的挑水方案，胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中不正确的是（ ）
A
B
A、乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩
往后移动一点距离
B、乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面
水桶B往前移动一点距离
C、丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移
动一点距离
D、丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动
一点距离
D
例2：如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时 针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
D
例3：如图甲所示物体在拉力F的作用下，沿水平面匀速移动2m，此时物体与地面间的摩擦力是20牛，不计滑轮重和摩擦，拉力F的大小是（ ）
A、10牛 B、20牛 C、30牛 D、40牛
A
图甲
图乙
思考：若换成如图乙所示，则拉力F的大小是多少？
考考你：工人用如图所示装置从6m深的井中匀速吊起一个重量是800N 的物体，所用拉力为500N，2min后物体由井底升至井口，求：
（1）物体由井底升至井口工人所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）物体上升过程中工人做功的功率。
G=800N h=6m
F=500N
S= m
（1）W有=Gh =800N×6m=4800J
(2) W总=FS=500N×6m×2=6000J
（3）P=W/t=6000J÷120S=50W
1：如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在 水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则（ ）
F甲
F乙
A、F甲>F乙，因为甲方法的动力臂长
B、F甲C、F甲>F乙，因为乙方法时阻力臂短
D、F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
D
2：如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是( )
s
h
D
3：在海南举办的大力士比赛中，有一个项目是把车轮推上台阶。下面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，则哪一种推法最省力（ ）
C
4、小明为了在取书时不把书架弄乱，设计了一个“方便书架”，每本书都加上一个“铁支架”(如图甲所示)。
(1)若图甲中书本重3牛，书本底部与铁支架的接触面积为20cm2 则书本对铁支架的压强为 帕。
(2)小明取书时，作用在按压块上的力始终与按压块垂直，铁支架从图甲状态匀速转动到图乙状态的过程中，小明所用的力的大小 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
1500
5：在我国古代书籍《墨经》中，对杠杆原理有精辟论述，并有许多巧妙的 应用。如图所示是在井上汲水的桔槔，下列对桔槔在使用中不正确的解释是 （ ）
A.向井内放送水桶时，人对配重(石块)做功，
使配重的重力势能增大
B.向井内放送水桶时，人用的力气一定小于
水桶的重力，所以省力
C.往上提水时，配重(石块)帮助人对水桶做功，
配重的重力势能减小
D.往上提水时，人用的力气一定小于桶与水
的总重，所以省力
B
杠杆的五要素：
F1
L1
O
F2
L2
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
杠杆的平衡条件(静止或匀速转动)：
F1L1=F2L2
定滑轮和动滑轮的实质：
定滑轮相当于一个动力臂等于阻力臂的等臂杠杆
动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆
