浙教版九年級科學上冊 （簡單機械）教學課件(第一課時)

第一課時第四節(jié)簡單機械

學習目標1.知道杠桿是一種簡單機械；2.了解杠桿的定義及杠桿的五個要素；3.初步學會動力臂和阻力臂的畫法。生產生活中能給我們提供方便的工具都稱為機械起重機挖掘機推土機這三個機械有什么共同特點上例中的共同點：①都是硬棒．（軟的不行，直的彎的都可以）②工作過程中都在轉動，轉動過程中有一點是不動的．③除固定不動的點外，還要受到兩個力的作用（一個能使它轉動，另一個阻礙它轉動）．杠桿：一根硬棒在力的作用下，能繞著固定點轉動，這根硬棒就叫做杠桿。認識簡單機械——杠桿杠桿就在你身邊中國古代對杠桿有著廣泛的使用古埃及人在建造金字塔時利用了杠桿OOOF1F1F1F2F2F2O支點

動力阻力支點：使杠桿繞著轉動的固定點（O點）動力：使杠桿轉動的力（F1）阻力：阻礙杠桿轉動的力（F2）杠桿的自述請找出杠桿的支點、動力和阻力作用點。請找出杠桿的動力和阻力的方向F１F２F１F２OF1F2L1動力臂動力臂：從支點到動力作用線的（垂直）距離（L1）L2阻力臂阻力臂：從支點到阻力作用線的（垂直）距離（L2）杠桿的五要素：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂F1L1OF2L2支點動力阻力動力臂阻力臂小結杠桿五要素L2L1BF2OF1A（1）辨認杠桿；（2）先找支點O；（3）畫出動力和阻力；（4）畫出力的作用線；（5）過支點0作力的作用線的垂線段L，即為力臂。畫力臂的方法是：F１F２F１F２請畫出杠桿的動力臂和阻力臂。L１L２L１L２拓展：挑戰(zhàn)自我指夾鉗可看作杠桿嗎？有幾個杠桿？五要素在哪里？ABCEDOFBF1F2CAL１L２F2F1OBDL１L２F1F2EOFL１L２F1F2OF1F2O垃圾桶可看作杠桿嗎？有幾個杠桿？五要素在哪里？拓展：挑戰(zhàn)自我尋找：自身的杠桿OF2F11、杠桿是一根硬棒在力的作用下能繞固定點轉動，杠桿形狀可以是直的，也可以是彎的。2、杠桿的五要素：支點動力動力臂阻力阻力臂3、畫杠桿的五要素（力臂的規(guī)則作法要用到虛線，直角符號、大括號）。課堂小結本課時學習了一種簡單機械——杠桿

杠桿的概念在力的作用下，能繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。杠桿可以是直的，也可以是彎的。但一定是硬的，不能是軟的。杠桿的五個要素

支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂特別要注意：力臂不是支點到力的作用點的距離，而是支點到力的作用線的垂直距離。做題時千萬不要粗心大意，要牢記。畫力臂的方法：（1）辨認杠桿；（2）先找支點O；（3）畫出動力和阻力；（4）畫出力的作用線；（5）過支點0作力的作用線的垂線段L，即為力臂。OF2F1人體中的杠桿人體中的杠桿杠桿平衡條件杠桿平衡：當杠桿在力的作用下處于靜止或勻速轉動狀態(tài)時，我們說杠桿處于平衡狀態(tài)。杠桿平衡條件的探究實驗F1F2oL1L2杠桿在什么條件下平衡？探究杠桿平衡螺母★杠桿兩端有兩只可調節(jié)的螺母，能起什么作用?※

為什么要求杠桿靜止時，在水平位置呢?★作用:實驗前調節(jié)杠桿在水平位置平衡※因為這樣力臂的數(shù)值在杠桿上就能直接讀出或量出。實驗次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm123實驗數(shù)據表格設計F1L1F2L2杠桿平衡條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂杠桿的三種類型F1·L1=F2·L2杠桿類型杠桿特點杠桿優(yōu)點杠桿缺點應用省力杠桿費力杠桿等臂杠桿L1>L2F1<F2(動力<阻力)

省力費距離省距離費力既不省力也不省距離L1<L2F1>F2(動力>阻力)L1=L2F1=F2(動力=阻力)F3F2F4F1哪個方向更省力？討論：如何正確選用這些剪刀？為什么？省力杠桿費力杠桿定滑輪定滑輪的特點定滑輪的實質是一個等臂杠桿FGl1l2.0FFA：支點在軸心O處。B：動力臂l1等于阻力臂l2不省力，也不省距離，但可以改變力的方向動滑輪動滑輪：會隨鉤碼運動的滑輪。1、動滑輪的實質：省一半力的不等臂杠桿2、動滑輪的特點如下：①使用動滑輪時，不能改變用力的方向。用動滑輪提升重物和直接用手提升重物所用力的方向是相同的。②動滑輪的作用是省一半力（F=G/2），但根據省力杠桿省力費距離這一特點，用動滑輪提升重物時，要費一倍的距離。即要使重物上升（或下降）高度h，繩子自由端需上升（或下降）2h的距離。③使用動滑輪提升重物時，若動滑輪自重不能忽略，則自由端拉力F=（G+G動）/2（不計繩重及機械摩擦）滑輪組：1、把定滑輪和動滑輪連在一起，可以組成滑輪系統(tǒng)，也叫做滑輪組。2、滑輪組的作用：使用滑輪組可以省力（省力多少取決于有多少段繩子分擔阻力）；在某些情況下，使用滑輪組還可以改變力的方向。

如何確定滑輪組分擔力的繩數(shù)：在不考慮繩重及機械摩擦的情況下，使用滑輪組時，重物與動滑輪的總重力由幾段繩子承擔，則提起重物所用力就等于總重力的幾分之一，即F=G/n（n為滑輪組分擔總重力的繩數(shù)）。

在實際應用中，同學們經常會在確定繩數(shù)n這一問題上犯錯誤。為解決這一問題，我們可以這樣認為：如繩子自由端從定滑輪穿出，那么該段繩子只改變力的方向，不承擔動滑輪和重物總重，無需計入繩數(shù)n；而當自由端從動滑輪穿出時，則該段繩子必須計入繩數(shù)n。機械效率：1、有用功、無用功（額外功）與總功：

總功=有用功＋額外功2、機械效率：有用功與總功的比值，它反映了有用功在總功中占有多大的比例。機械效率越大，機械工作時能量的利用率越高。

η=W有用/W總一般的滑輪組機械效率為50%~70%，起重機的機械效率是40%~50%，抽水機的機械效率為60%~80%。在使用機械時，總是盡可能減小額外功以提高機械效率。3、機械效率與功率的關系機械效率與功率間沒有必然的聯(lián)系。功率是表示做功快慢的物理量，而機械效率則表示機械對總功的利用率。功率大的機器，效率不一定高。比如內燃機車功率高達數(shù)萬瓦特，但效率卻只有30%~40%，而電動玩具車功率只有幾瓦特，但效率卻可達80%。4、如何提高機械效率：機械效率取決于有用功及總功兩個因素，要提高機械效率，一般從以下幾個方面來考慮：①總功一定時，有用功越多（即額外功越少），機械效率越高。②有用功一定時，總功越少（即額外功越少），機械效率越高。③額外功一定時，總功越多（即有用功越多），機械效率越高。5、總功、有用功和額外功的計算方法：總功的計算：①使用機械時，總功即等于動力對機械所做功。②W總=