第十二章-《簡單機(jī)械》復(fù)習(xí)教(學(xué))案

1、第十二章 ?簡單機(jī)械?復(fù)習(xí)教案【 教學(xué)目標(biāo) 】一知識與技能1能從現(xiàn)實(shí)生活中感受杠桿，理解力臂，會畫有關(guān)杠桿受力 的力臂。2會探究杠桿平衡條件并會利用杠桿平衡條件解決有關(guān)問題。 3知道定、動滑輪和滑輪組的特點(diǎn)與作用，會組裝滑輪組。 4知道什么是機(jī)械效率 , 它的大小與那哪些因素有關(guān)。5能聯(lián)系實(shí)際體會簡單機(jī)械在現(xiàn)實(shí)中的廣泛運(yùn)用。二過程與方法1培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理語言分析問題和表達(dá)觀點(diǎn)的能力。2學(xué)會研究物理問題的科學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法。三情感、態(tài)度與價值觀形成積極向上，團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)氣氛 , 學(xué)會與同伴的合作交流【教學(xué)重點(diǎn)】杠桿的示意圖； 力臂的知識， 杠桿的平衡條件與應(yīng)用， 滑輪與滑 輪組省力情況， 會畫

2、滑輪組的裝配圖； 機(jī)械效率的計(jì)算和怎樣提高機(jī) 械效率?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】正確畫好力臂，確定滑輪組省力情況?！窘虒W(xué)過程】知識梳理定義：在力的作用下能繞固定軸轉(zhuǎn)動的硬棒1、杠桿力避：從支點(diǎn)到力的作用線的距離。杠桿平衡條件：F2L2 F1L1輪軸：是連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，使用輪軸時動力作用在輪上省力定滑輪：實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，使用定滑輪不省力，可以改變力的方向。動滑輪：實(shí)質(zhì)是動力臂 是阻力臂兩倍的杠桿，使用動滑輪，可以省一半的力，不改變力的方向。2、滑輪滑輪組：由定滑輪和動滑輪組成，即能省力又可改變力的方向，作用在滑輪組上的動力F=1/nG 物+G動動力作用點(diǎn)移動的距離S n h,其中n表示承受重物的繩子段數(shù)，h物

3、體上升高度。有用功：機(jī)械對物體做的功額外功：機(jī)械克制自重和摩擦做的功3、機(jī)械效率:動力對機(jī)械做的功機(jī)械效率：n = W有/ W總一、根底練習(xí)1, 能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒是杠桿。從支點(diǎn)到動力作用線的距離 叫動力臂：支點(diǎn)到阻力作用線的距離叫阻力臂:2、杠桿的平衡條件是F1L1=F2L2動力臂阻力臂的杠桿是省力 杠桿，動力臂 阻力臂的杠桿是費(fèi)力的杠桿。3、定滑輪實(shí)質(zhì)是個等臂杠桿。使用定滑輪不省力，但是能改力的方向。動滑輪實(shí)質(zhì)是個動力臂為阻力臂 2倍的杠桿，根據(jù)杠桿 的平衡條件，動滑輪能省一半力。4、使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提重物所用的力就是物重的幾分之一。假設(shè)一動滑輪和所掛的重物的總重

4、是 500 牛，那么所用的拉力F大小是250牛。5、機(jī)械效率：定義：有用功跟總功的比值。公式：n = W有/ W總、復(fù)習(xí)引入為了撬起很大的石頭，小明通常會像如下列圖那樣：把長棒的一端插在大石頭的底下，再在長棒的下面墊一個小石頭，然后用力壓長 棒的另一端，使長棒繞著小石頭轉(zhuǎn)動，將大石頭撬起.這個長棒就是 我們本節(jié)要研究的杠桿.小孩玩的蹺蹺板、各類剪刀、起瓶蓋起子等 都是杠桿.根據(jù)經(jīng)歷小明知道：越在直棒的后端用力，用的力越小.要 巧妙的使用杠桿，就要知道杠桿遵循什么樣的規(guī)律，所以我們要深入 理解杠桿的平衡條件 F1Ll = F2L2。三、復(fù)習(xí)容1、杠桿:1定義：在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠

5、桿 說明：杠桿可直可曲，形狀任意。 有些情況下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點(diǎn)。如：魚桿、鐵鍬2五要素組成杠桿示意圖 支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)。用字母 0表示。 動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母 F1表示。 阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母 F2表示。說明：動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。動 力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反 動力臂：從支點(diǎn)到動力作用線的距離。用字母11表示。 阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。用字母12表示。畫力臂方法：找支點(diǎn)0畫力的作用線虛線；畫力臂過 支點(diǎn)垂直力的作用線作垂線；標(biāo)力臂。2、研究杠桿的平衡條件：a杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)

6、動。b實(shí)驗(yàn)前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。c結(jié)論：杠桿的平衡條件或杠桿原理是：動力x動力臂=阻力X阻力臂。寫成公式 F1I仁F2I2 也可寫成：F1 / F2=12 / 11解題指導(dǎo)：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問題，必須要畫出杠桿示 意圖；弄清受力與方向和力臂大??；然后根據(jù)具體的情況具體分析， 確定如何使用平衡條件解決有關(guān)問題。如：杠桿轉(zhuǎn)動時施加的動力如何變化，沿什么方向施力最小等。解決杠桿平衡時動力最小問題：此類問題中阻力X阻力臂為一定 值，要使動力最小，必須使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到 在杠桿上找一點(diǎn)，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)；

7、動力方向應(yīng)該是過該 點(diǎn)且和該連線垂直的方向。說明：應(yīng)根據(jù)實(shí)際來反選擇杠桿，當(dāng)需要較大的力才能解決問題時， 應(yīng)選省力杠桿，當(dāng)為了使用方便，省距離時，應(yīng)選費(fèi)力杠桿。3、滑輪：1定滑輪： 定義：中間的軸固定不動的滑輪。 實(shí)質(zhì)：定滑輪的實(shí)質(zhì)是：等臂杠桿 特點(diǎn)：使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。 對理想的定滑輪不計(jì)輪軸間摩擦F=G繩子自由端移動距離SF或速度vF=重物移動的距離SG或速度vG2動滑輪: 定義：和重物一起移動的滑輪?？缮舷乱苿樱部勺笥乙苿?實(shí)質(zhì)：動滑輪的實(shí)質(zhì)是：動力臂為阻力臂 2倍的省力杠桿。 特點(diǎn)：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。理想的動滑輪不計(jì)軸間摩擦和動滑輪重力

8、那么:F=1/2G只忽略輪軸間的摩擦那么拉力 F=1/2G物+G動，繩子自由端移動距離SF或vF=2倍的重物移動的距離SG或 vG3滑輪組 定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。 特點(diǎn)：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向 理想的滑輪組不計(jì)輪軸間的摩擦和動滑輪的重力拉力 F= 1/nG。只忽略輪軸間的摩擦，那么拉力 F=1/nG物+G動繩子自由 端移動距離SF或vF二n倍的重物移動的距離SG或vG 組裝滑輪組方法：首先根據(jù)公式 n=G物+G動/ F求出繩子 的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動偶定的原那么。 結(jié)合題目的具體要求組裝 滑輪。 滑輪組省力情況：幾段繩子承擔(dān)重物和動滑輪的總重，提起 重物所用力就是物重

9、的幾分之一。注: 一般說繩子自由端如果向上拉動，數(shù)繩子股數(shù)時算上此繩數(shù)， 如果自由端向下拉動，數(shù)繩子股數(shù)時，不算此繩數(shù)。設(shè)計(jì)滑輪組一般 先依拉力，阻力關(guān)系或依拉力移動距離與重物移動距離確定繞滑輪組 的繩子股數(shù)n G物+G動/F拉再按繩子股數(shù)，拉力方向推出動滑輪和 定滑輪的個數(shù)。動滑輪個數(shù)：N動n/2n為偶數(shù)時N動 n 1/2n為奇數(shù)時4、機(jī)械效率:1有用功：定義：對人們有用的功。公式：W有用=Gh提升重物二W總W額斜面：W有用二Gh2額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功公式：W額=W總W有用二G動h忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組斜面：W額=f L3總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功公

10、式：W總二W有用+ W額=FS斜面：W總=fL+Gh二FL4機(jī)械效率：定義：有用功跟總功的比值。公式：W 宜W總Fs總、 有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1。通常用百分塞表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表示有用功占總功的60%。 提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。通常是減少額外功，如搞好潤滑，減輕機(jī)械自重；在無法減小額 外功的情況下，采用增大有用功來提高機(jī)械效率。為提高機(jī)械效率，在機(jī)械結(jié)構(gòu)一定的情況下，可以采取增加提升 物重的方法來實(shí)現(xiàn)。5機(jī)械效率的測量：原理：有 GhW總Fs總、器 材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線外還需 刻度尺、彈簧測力 計(jì)。步驟： 必須勻速拉動彈簧測力計(jì)使

11、鉤碼升高， 目的：保證測力計(jì) 示數(shù)大小不變。結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率上下的主要因素有： 動滑輪越重，個數(shù)越多那么額外功相對就多。 提升重物越重，做的有用功相對就多。 摩擦，假設(shè)各種摩擦越大做的額外功就多。 繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。5、機(jī)械效率和功率的區(qū)別： 功率和機(jī)械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單 位時間完成的功； 機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率， 即所做的總功中有 多大比例的有用功。四、例題講解例 1：不等臂直杠桿在動力和阻力作用下，已處于平衡狀態(tài)，采用以下方法不能使杠桿平衡的是 ( )A、在杠桿上再施加一個力，使這個力的作用線通過杠桿的中點(diǎn)， 但不通過支點(diǎn)。B

12、、在杠桿上再施加一個力，使這個力的作用線通過支點(diǎn)C使動力和阻力同時減小到原來的 1/2D使動力臂和阻力臂同時變?yōu)樵瓉淼?2倍例2:在“探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡 螺母，使杠桿在位置平衡，這樣做是為了便于測量；如發(fā)現(xiàn)杠桿左端 偏高，那么可將右端的平衡螺母向調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶蛘{(diào)節(jié)。五、堂上練習(xí)1、 以下器件中屬于省力杠桿的是A.坩堝鉗E.剪刀C.筷子D.鑷子圖12、如下列圖，某人用一根輕質(zhì)木棒挑著為 120N的物體站在水平地面上，木棒保持水平，棒 AB長為1.2m，重物懸掛處離肩膀距離 BO 為0.8m，那么手在A端對木棒豎直向下的作用力大小為M3、生活和生產(chǎn)中有許多不同類型的杠桿，如下列圖的托盤天平屬 于杠桿，