北京市重点中学八年级物理下册 第12章 简单机械教学交流课件 （新版）新人教版.ppt

人教版八年级物理 下 第十二章 简单机械 教学交流 本章地位 分别从力和功的角度认识简单机械 具有较强的综合性 杠杆 滑轮在生活和生产中有着广泛的应用 机械效率是衡量机械性能的重要指标 学好这部分知识具有重要的实际意义 体现了物理知识最终要服务于生产和生活的理念 中考链接 中考说明 基本技能 5个 会做力的示意图 会画杠杆的力臂 会组装简单的滑轮组 会用弹簧测力计测力 会用刻度尺测量长度 中考链接 中考说明 第一节杠杆2 3课时第二节滑轮2 3课时第三节机械效率2课时习题课3课时本章小结1课时 课时建议 各节教学建议 教学目标 教参上 1 能识别出杠杆 并能准确找出支点 动力 阻力 动力臂 阻力臂 2 通过实验探究 能得出杠杆的平衡条件 3 能利用杠杆的平衡条件进行相关计算 4 能对杠杆进行分类 并能根据实际需要选择合适的杠杆 第1节杠杆 教学重点 探究杠杆的平衡条件 教学难点 力臂的概念 探究杠杆的平衡条件及其应用 第1节杠杆 杠杆的概念 生活中的杠杆 杠杆的平衡条件 1 2 3 教学流程 第一节课 第二节课 跳跳虎帮助小熊摘蜂窝 动画片中部分情节 一天 亥尼洛国王收到阿基米德一封信 信中说 我确信 只要给我一个支点 我就能撬起地球 经典故事 历史的文明 人类的探索 1 感知 劳动工具 1 感知 2 分析共同特征 工作时 能绕一个固定点转动 工作时 能绕一个固定点转动 撬石头 1 感知 2 分析共同特征 3 杠杆概念 一根硬棒 在力的作用下如果能绕着固定点转动 这根硬棒就叫杠杆 转化 把实物抽象为 硬棒 1 支点 杠杆绕其转动的点 使杠杆转动的力 阻碍杠杆转动的力 动力 阻力 支点 2 动力 阻力 理解动力 阻力 区分动力 阻力对杠杆的不同作用 一个顺时针转 一个逆时针转 3 力臂 从支点到力的作用线的距离 如何讲清楚力臂的概念 小铁丝 大作用 杨君君老师讲解 3 力臂 从支点到力的作用线的距离 石头 支点 注意 用虚线 标 垂直 符号 加大括号 标字母 要在黑板上带学生规范板画 动力臂 阻力臂 羊角锤 撬钉子 力臂作图练习 1 静止 2 匀速转动 说明 匀速转动不是匀速圆周运动 物体的平衡状态 匀速直线运动 静止 对比 1 影响杠杆平衡的因素有哪些 力 力臂 杠杆要素 2 为什么选择杠杆水平平衡 便于测力臂 3 初始怎么调杠杆水平平衡 两边平衡螺母的调法 类比天平调平衡 4 进行实验 循序渐进 第一个层次 保持阻力 阻力臂不变 改变动力 动力臂 f1l1 k k为常数 因f2l2 k 则f1l1 f2l2 分析数据 不同小组可以不同 4 进行实验 循序渐进 第二个层次 阻力 阻力臂变化 动力 动力臂变化 方案1 方案2 测力计拉力竖直向上 做一做 弹簧测力计拉力方向为什么要竖直向上 4 进行实验 循序渐进 第二个层次 阻力 阻力臂变化 动力 动力臂变化 引导学生充分交流讨论 找到相应的规律 培养学生的科学态度和实事求是的精神 动力 动力臂 阻力 阻力臂 公式 即 动力臂是阻力臂的几倍 动力就是阻力的几分之一 或 杠杆原理 5 杠杆平衡条件 计算练习 o l1 9m l2 6cm f1 200n f2 指导学生作杠杆受力分析图 由f1l1 f2l2得 3 104n 3 103kg 3t 书p78 为什么使用杠杆 核桃夹 撬棍 羊角锤 瓶盖起子 劲儿不够 为了省力 省力杠杆 由生活经验判断 f1 f2 l1 l2 o 可以实验演示 在黑板上画移动路径 省了力 但费了距离 是动力作用点移动距离 相对于不使用杠杆而言 画图分析 结合公式 省力杠杆 船浆 筷子 钓鱼杆 够不着 为了省距离 费力杠杆 由生活经验判断 食品夹子 可以实验演示钓 鱼 费了力 但省了距离 f1 f2 l1 l2 o 画图分析 结合公式 费力杠杆 不省力 也不省距离 有什么好处 让学生讨论 等臂杠杆 钳子 镊子 o o 费力杠杆 省力杠杆 可以想象杠杆转动 找到支点 动力 阻力 各节教学建议 教学目标 教参上 1 能识别定滑轮和动滑轮 2 能通过实验认识定滑轮 动滑轮的特点 3 会安装滑轮组 并能根据安装情况分析施加的拉力大小与物重的关系 第2节滑轮 教学重点 滑轮和滑轮组 受力分析 教学难点 探究比较定滑轮 动滑轮的特点 第2节滑轮 定滑轮 滑轮组 动滑轮 1 2 3 教学流程 第一节课 第二节课 学生体验 书上漫画 生活中的滑轮 生活中的滑轮 观察滑轮的结构 滑轮 边缘有凹槽 能绕轴转动的小轮 凹槽 轴 小轮 工作时 轴不随物体移动 工作时 轴随着物体移动 电动机下面的滑轮 研究定滑轮 研究动滑轮 各实验小组的g物可以不同 f s h f f f s h 1 2 注意 在本探究实验中 用弹簧测力计向下拉时示数会略小 减小影响的办法是增大被提升钩码的重力 定滑轮 结论 使用定滑轮不省力 不省距离 但可以改变用力的方向 动滑轮 结论 使用动滑轮可以省力 但费距离 且不改变用力的方向 f g物 s h f g总 2 s 2h 进一步分析各小组数据 定滑轮 动滑轮 思考 滑轮与杠杆有关系吗 o 等臂杠杆 动力臂为阻力臂二倍的杠杆 杠杆 滑轮 逐步演变成 定滑轮 动滑轮 做一做 比较定 动滑轮拉力沿不同方向的大小 f1 f2 g物 f1 1 2 提示 g物尽量大一些 匀速拉动 动滑轮 定滑轮 g物 f2 f1 f2 f1 f2 好处 使用滑轮组既可以省力 又可以改变用力的方向 定滑轮与动滑轮的组合 f g物 f 定滑轮 动滑轮 f g物 滑轮组 思考 自由端与重物端的f s v间有什么关系 了解滑轮中有关物理量 f 定滑轮 1 力 2 距离 3 速度 不计绳重和轴摩擦 分析受力 动滑轮 1 力 2 距离 3 速度 f 分析受力 不计绳重和轴摩擦 演示 同一根绳拉力相等 演示 同一根绳拉力相等 滑轮组 f 不计绳重和轴摩擦 n 承受物重的绳子的段数 找一找n值 滑轮组实物绕线 绕线注意事项 练1 如图所示的滑轮组匀速吊起重为600n的物体 轴摩擦 绳重不计 所用的拉力为205n 求动滑轮的重 3 205n 615n 600n 15n 练2 如图 用该滑轮组提起重为320n的物体时 绳子自由端的拉力f 100n 若被提的重物改为重550n 则绳端拉力为多大 不计绳重和轴摩擦 注意 同一滑轮组 所提重物变了 拉力也变了 但g动不变 f 4f 提320n物体时 提550n物体时 f 横放的滑轮组 重物端 自由端 受力分析 f 不计绳重 轮重和轴摩擦 1 力 2 距离 3 速度 滑轮组横放的三个关系 f s v自 自由端 重物端 f h v物 不计绳重 轮重和轴摩擦 练习1 如图所示 要用滑轮组将陷入泥潭的汽车拉出 请在图中画出最省力的绳子绕法 练习2 某人想站在楼下用滑轮组把重为1500n的重物送到楼上 已知绳子能承受的最大拉力为600n 请帮他设计一个适当的滑轮组 画出组装图 不计滑轮重和轴摩擦 滑轮组绕线设计 要规范画绕线 由轮和轴组成 能绕共同轴线转动的简单机械 实质 可以连续转动的杠杆 是一种省力机械 生活中的轮轴 方向盘 门把手 扳子 一种省力 费距离的机械 斜面的应用 螺旋也是斜面的一种应用 各节教学建议 教学目标 教参上 1 能结合实例分析什么是有用功 额外功和总功 2 能说出机械效率的含义 知道机械效率总小于1 能利用 w有用 w总进行简单计算 3 通过实验了解滑轮组的机械效率的高低与物体重力大小的关系 第3节机械效率 教学重点 机械效率概念 测滑轮组机械效率 教学难点 理解机械效率 第3节机械效率 有用功总功额外功 机械效率测定 机械效率概念 1 2 3 教学流程 第一节课 第二节课 直接提升物体做功 与使用机械提升物体做功相同吗 结合前面知识 使用机械有时可省力 有时可省距离 而w fs 可以省功吗 使用机械的主要目的是做功 直接用手提高物体做功 使用机械 杠杆 滑轮 斜面 提高物体做功 使用机械省功吗 结论 使用机械不省功 实验并分析数据 有用功 直接对物体所做的功 工作目的 总功 利用机械所做的功 实际付出 额外功 由于机械自重和摩擦等因素影响 而不得不做的功 无用 付出 分析有用功 额外功 总功 使用任何机械都不可避免地要做额外功 人们总是希望做的额外功越少越好 或者说 有用功与总功越接近越好 效率 机械效率 有用功跟总功的比值 计算公式 无单位 一般用百分数表示 起重机的机械效率是40 它表示什么意思 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是40 也可以说有用功在总功中占有40 另外的60 是额外功 起重机 40 50 滑轮组 50 70 抽水机 60 80 一般电梯的机械效率在50 55 柴油机30 汽油机少于30 机械效率 如何提高机械效率 学生讨论 区分功 功率 机械效率 理解 做功多少与做功快慢 是否与时间有关 练习 关于功 功率 机械效率的说法中正确的a 机器的功率越大 做的功就一定多b 机器的功率越大 机械效率也越大c 机器的功率越小 做功就越慢d 机器的功率越小 机械效率也越小 实验 测量滑轮组的机械效率 弹簧测力计 刻度尺 1 实验原理 2 实验器材 弹簧测力计 刻度尺 铁架台 滑轮 细线 钩码 实验 测量滑轮组的机械效率 g物 f f 操作中要注意 竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计 操作中要注意 找好重物端 自由端的起始位置 测出h s 甲 乙 实验记录 各实验小组的g物 g动可以不同 1 滑轮组的机械效率与什么有关 要让学生认识到 1 不同滑轮组的机械效率一般不同 2 在提升相同重物时 动滑轮自重越小 机械效率越高 3 在使用相同的滑轮组时 被提升的物体越重 机械效率越高 2 滑轮组机械效率的其它表达关系 由实验原理 1 若无刻度尺 可转换为 2 若不计绳重 轴摩擦 可转换为 实验 研究斜面的机械效率 f 省力多少与斜面倾斜程度有什么关系 机械效率与斜面倾斜程度有什么关系 h s 根据学情选择 各节教学建议 1 如图 下列工具在使用时属于省力杠杆的是 2 护城河上安装使用的吊桥是一个杠杆 由图可知 士兵在拉起吊桥时 它属于一个 杠杆 省力 o 识别杠杆类型 杠杆平衡条件的实验探究 1 某同学在探究 杠杆的平衡条件 时 使用的杠杆如图所示 1 实验前 首先调节杠杆两端的 使杠杆在位置平衡 2 如果在杠杆的a处挂三个相同的钩码 则在b处要挂 个同样的钩码 杠杆才能仍然保持在水平位置平衡 3 如果在杠杆的b处挂5n的钩码 用弹簧测力计作用在c点 要使杠杆在水平位置平衡 最小拉力的方向应该 此时弹簧测力计的示数为 n 平衡螺母 水平 2 竖直向上 15 会找最小力 最大力臂 1 如图 要使杠杆平衡 在 点作用的三个力中最小的力是 2 如图 物体重g 15n 在竖直向上力f的作用下杠杆处于水平平衡 f n 若将力f的方向改为沿图中虚线方向 仍使杠杆在水平位置平衡 f的大小将 填 变大 变小 或 不变 45 变大 判断力 力臂的变化 1 如图 用始终与杠杆垂直的力f 将杠杆缓慢地由位置a拉至位置b 阻力g的力臂 动力f的力臂 动力f 填 变大 变小 或 不变 2 如图 直杠杆可绕轴o转动 在杆的中点挂一重物 在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力f 将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中 力f将 填 变大 变小 或 不变 变大 不变 变大 变大 判断力 力臂的变化 3 如图 杠杆处于平衡状态 若在两边的钩码下面 再各挂一个同样的钩码 则 a 杠杆仍保持平衡b 杠杆a端下降c 杠杆b端下降d 无法判断 a b 4 如图 杠杆在动力f1与阻力f2作用下平衡 若f1和f2大小及方向均保持不变 将它们的作用点向支点移动相同的距离 则 a 杠杆仍保持平衡b 杠杆向左倾斜c 杠杆向右倾斜d 不能确定 b c 5 如图 一根杆秤 因秤砣磨损一部分 由它称得的质量比被称物体的真实质量 a 偏大b 偏小c 不变d 条件不足 无法判断 4 如图 杠杆两边挂着体积相同的铁块和铝块 杠杆处于平衡状态 将铁块和铝块全部浸入水中 则 a 杠杆仍平衡b 杠杆左端上跷c 杠杆右端上跷d 条件不足 无法判断 判断力 力臂的变化 c a 1 如图所示的杠杆每小格的长度相等 质量不计 o为支点 物体a是重5n 边长为0 1m的正方体 当杠杆右侧挂一个重4n的物体b时 杠杆平衡 求 此时物体a对水平桌面的压力和压强大小 f压 ps a 杠杆 o f2 杠杆与压强的综合 1206初二西城期末 39 图中轻质横杆ab可绕固定点o在竖直平面内转动 oa ob 4 5 系在横杆a端的细绳通过滑轮悬挂着重为400n的物体m 重700n的运动员站在水平地面上用力举起横杆b端 恰好使ab在水平位置平衡 已知运动员双脚与地的接触面积为250cm2 画出运动员受力示意图 求运动员对b点施力的大小 求运动员对地的压强 n 人 fb fa fb o a b 抽样得分率 60 杠