2、以上三种情况,分别对应三类杠杆,分别叫做杠杆,意思是;杠杆,意思是;杠杆,意思是;费力杠杆的优点是。
3、列举出生产生活中你所知道的杠杆,并归类:
省力杠杆有;费力杠杆有;等臂杠杆有。
试一试:
(1)要使可以绕O点自由转动的杠杆AO保持水平,如下左图,在A端沿_______方向施力最小、(选“AB”、“AC”或“AD”)
(2)如上右图所示,金属杆左端在墙角,右端施加垂直于杆的力F,使杆静止,设杆重为G,则F一定于G,杆与水平面夹角α越大,所以力F就越、(3)、一根由粗到细均匀变化的匀质木棒,于C处悬挂恰好平衡,今将其在C处沿挂线锯断,如下图所示,比较
A、B两段则()
A、两段重力一定相等
B、粗段较重
C、细段较重
D、无法比较(4)下列列举的自行车部件,其中哪些属于杠杆?
()
A、两个刹车把手
B、弹簧书包夹
C、撑脚架
D、车铃把(5)如图所示,装置吊重为G的物体,要使杠杆平衡,画出在A点所加最小力F的示意图,并作出F的力臂、
三、小结:
杠杆分为哪三类,各有什么特点?
列举出生产生活中对应的应用实例。
四、练习一、填空题:
1、如图61图6
32、如图63,轻棒OA可绕O点转动,OA长
1、8m,在杠杆上距O点0、6m处的B点用绳挂一个重120N的物体G,若要使OA在如图所示位置平衡,则在A点应施加最小力为N,试在图中由所给条件作出该力的图示。
4、在“研究杠杆平衡条件”的实验中,首先要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在位置平衡。
某同学在已调节好的杠杆两端分别挂上钩码(每个钩码的质量相等)后,杠杆恰好在如图64图65所示,某人用一根轻质木棒挑一重为120N的物体站在水平地面上,木棒AB保持水平,棒长,重物悬挂处离肩膀距离,则人的肩膀对木棒的支持力为N。
若肩膀与B端的距离变小,则肩膀的支持力将(填“变大”、“变小”或“不变”。
)
6、一条扁担长L=
1、4米,左端挂着重为300牛的重物,右端挂着重为400牛的重物,人的肩应当挑在距左端多远的地方,扁担才能处于平衡?
第三节滑轮学习目标
1、认识定滑轮和动滑轮,了解滑轮组。
2、知道简单机械在日常生活和生产中的一些应用。
3、通过观察与实验,了解定滑轮和动滑轮的结构。
4、通过探究,了解定滑轮和动滑轮的特点以及做功问题。
学习过程
一、复习回顾什么叫做杠杆?
,杠杆有哪三类?
分别有何特点、、。
二、认识滑轮
1、引导学生观察老师出示的滑轮,思考小结,滑轮是。
2、引导学生观察教师组装滑轮,再分组组装滑轮,体验两种滑轮,回答,滑轮分为、两类。
动滑轮是指,定滑轮是指。
三、探究定滑轮
1、观察老师演示和图11-3-3,再分组探究定滑轮的作用与特点,直接提升物体所用的力F1=,实际用力F2=。
由此可知,定滑轮的作用是,使用定定滑轮(能、不能)省力。
2、观察老师演示和图11-3-4,再分组探究定滑轮的作用与特点,直接提升重为G的物体上升h所做的功为W1=;若使用定滑轮将重为G的物体提升h,需要的接力是F=,拉力移动的距离s=,拉力所做的功W2==,由此可以得出,使用定滑轮做功的规律是。
3、引导学生观察实物并画图分析,使用定滑轮时,定滑轮围绕转动,滑轮上点不动,使滑轮转动的力是,阻碍滑轮转动的力是,因此定滑轮可以看作是,动力是,动力臂是,阻力是,阻力臂是,动力臂L1与阻力臂L2的关系是,由此可以知道,定滑轮的实质是。
三、探究动滑轮
1、引导学生分组完成P88图11-3-6所示的探究实验,在书上表格内记录数据,分析得出动滑轮使用的特点是:
(1);
(2);(3)。
2、引导学生分析数据:
图11-3-4探究的实验中,直接提升重为G的物体上升h所做的功为W1=;若使用定滑轮将重为G的物体提升h,需要的接力是F=,拉力移动的距离s=,拉力所做的功W2==,由此可以得出使用动滑轮时拉力做功与直接提升物体做的功之间的关系是:
,由此可以得出结论。
四、滑轮组
1、定滑轮能,但不能;动滑轮可以,但不能。
如果既需要省力,又需要改变力的方向,你觉得可以采用什么办法?
。
2、叫滑轮组。
3、探究滑轮组的省力情况。
观察老师演示后,分组绕制一个动滑轮、一个定滑轮组成的滑轮组的两种情况。
4、学生分组完成滑轮组的绕线作图,并引导学生得出规律奇动偶定。
5、滑轮组的省力情况引导学生探究提升物体时,拉力与重力的关系,引导学生通过实验、分析数据得出:
在不计摩擦的情况下,滑轮组的省力情况是即,提升物体时F=G;引导学生分析推导出,平拉物体时,需要克服的是力,F=f;拉力移动的距离与物体升高的高度的关系是S=,n表示,h表示
五、小结学到了什么?
有哪两种滑轮?
各自的实质是什么?
使用时有何特点?
组装滑轮组时,绕线依据什么规律?
滑轮组提升物体和平拉物体时,不计滑轮与绳子的摩擦的情况下省力情况是怎样的?
移动距离的情况呢?
列出知识结构表。
六、当堂反馈
1、定滑轮实质上是一个_________杠杆,所以使用它不能________,但可以改变________;动滑轮实质上是一个_______________的杠杆,所以使用它能________,但要________距离。
2、如图13-23所示,各滑轮组提起的物体的重力都是1200牛,那么在不计滑轮重及摩擦时,F1=________牛,F2________牛,F3________牛。
3、关于定滑轮和动滑轮的作用,下列说法错误的是()
A、动滑轮是一个等臂杠杆,所以不省力也不费力
B、动滑轮是一个等臂杠杆,所以不省力也不费力
C、动滑轮是一个动力臂二倍于阻力臂的杠杆,所以省一半力
D、定滑轮是一个动力臂二倍于阻力臂的杠杆,所以省一半力
4、关于滑轮、滑轮组,下列说法正确的是()
A、使用定滑轮既可以省力,又可以改变力的方向
B、使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向
C、使用动滑轮能省力,但不能省距离
D、使用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组最多能省一半的力
5、如图13-24所示,用F=10牛的力,拉着物体在地面上匀速运动,则物体与地面间的摩擦力为()
A、10牛
B、20牛民
C、30牛
D、无法判断
6、用如图13-25所示的滑轮组匀速提起重力为G的物体,所用的拉力为F,不计动滑轮重和摩擦,按要求组装滑轮组,甲图,第四节功的原理及应用学习目标:
学习过程:
一、复习回顾杠杆有哪三类?
,省力杠杆距离,省距离杠杆力。
滑轮有哪两类,它们使用时分别有什么特点?
。
滑轮组可以省力和改变力的方向,但要距离。
功的计算公式W=。
二、功的原理
1、分析各类杠杆、定滑轮、动滑轮、滑轮组使用时的情况可知,使用这些简单机械可以省力,可以省距离,可以改变力的方向,但不能。
即,这个结论叫做,公式表示是。
三、轮轴
1、轮轴是指。
2、探究:
轮轴使用的特点。
P91表中,拉力移动的距离S1=,拉力做的功W1=;若直接提升物体,轮轴转动一周,物体上升的高度是h,对物体做的功W2=。
分析上述数据,可以得到结论,公式表述为。
3、使用轮轴的两个功能、。
省力和省距离两种情况下,动力分别作用在和,阻力作用在和。
根据功的原理分析可知,不用轮轴直接对提升物体做的功,使用轮轴对物体做的功,二者关系是。
由于R>r,所以,FG。
4、看书P93图11-4-4,思考分析:
轮轴的实质是,支点在,动力作用在,阻力作用在,动力臂是,阻力臂是。
四、斜面
1、使用斜面将物体由低处移动到高处,所做的功是W1=,直接将物体提升到h高处,对物体做的功是W2=。
根据功的原理可得,推导得出F=。
进一步分析可知,使用斜面可以,具体情况是。
进一步推导可知,在高度一定的情况下,斜面越长。
2、螺旋的实质是,使用螺旋可以。
五、小结。
回忆整理本节知识结构表。
第五节机械效率学习目标:
学习过程
一、复习回顾
1、功的计算公式是,提升物体所做的功W=。
2、功的原理的内容,公式表述。
二、有用功和额外功
1、分析P96图11-5-1的实例,我们的目的是,我们搬运沙子上楼时,三种方法中,我们对做的功是对我们有用的,叫做,第一种方法中,对、和做的功对我们没有用,但又不得不做,叫做,第二三两图中对做的功也属于此类。
2、总功是指。
W总=
3、使用机械提升物体时,目的是,所以W有用=,W总=。
使用滑轮组等机械平拉物体时,目的是,W有用=,W总=。
三、机械效率机械效率是指,计算公式,机械效率越高,说明。
练习:
(1)两台机器,甲的机械效率是80%,乙的机械效率是60%,下面说法正确的是()
A、甲做的功比乙做的多
B、甲做的有用功比乙做的有用功多
C、若总功相同,甲的有用功比乙的有用功多
D、有用功相同时,乙的总功比甲的总功多
(2)利用一个动滑轮将400牛顿的物体匀速提高3米,设动滑轮重40牛,绳子与滑轮的摩擦不计,则拉力F为__________牛,绳子的自由端移动_______米,利用动滑轮做的有用功为_________焦耳,动滑轮的机械效率为____________。
(3)如图所示的滑轮组,当拉力F=60牛时,恰能提着重120N的物体竖直匀速上升。
求:
当重物上升0、8米时,拉力F所做的总功是多少?
额外功是多少?
机械效率是多少?
四、测定滑轮组的机械效率
1、要测量滑轮组的机械效率,根据公式,可知需要测量的物理量有、、、。
2、分析实验数据可知,同一滑轮组提升的物体越重,机械效率越;不同的滑轮组提升相同重量的物体时,动滑轮的个数越多(越重),机械效率越。
练习:
测滑轮组机械效率时,主要用_____________测h和S,用__________测F和G;测量时必须注意①__________,②________。
如图每个滑轮的规格相同,甲、乙滑轮组拉相同货物时,机械效率高的是_________,省力的是__________;当甲图的货物重力增大时,机械效率变________。
五、小结六、练习
1、如图所示的滑轮组的机械效率为75%。
当拉力F=60牛时,重物G恰好能竖直匀速上升。
求:
(1)重物G的重力;
(2)当重物上升0、8米时,拉力F所做的总功是多少?
额外功是多少?
2、某同学做测滑轮组的机械效率的实验时,使用如图所示的装置,图中钩码重1N,向上拉弹簧测力计使钩码匀速从图甲上升到图乙的位置,上升过程中弹簧测力计的指针一直指在图丙所示的刻度,请将实验数据和结果填入表中。
钩码重(N)弹簧测力计读数(N)钩码上升高度(m)弹簧测力计移动的距离(m)有用功(J)总功(J)机械效率
3、用图3所示的滑轮组提起重为200N的物体,已知滑轮组的机械效率为80%。
求将重物提高2m时,滑轮组做的有用功和总功各是多少?
拉力F为多少?
4、用图4所示的滑轮组匀速拉动水平地面重400N的物体前进1m,已知物体受到地面的摩擦力为120N,拉力F为70N,求这滑轮组的机械效率?