第十二章-《简单机械》复习教(学)案

1、第十二章 ?简单机械?复习教案【 教学目标 】一知识与技能1能从现实生活中感受杠杆，理解力臂，会画有关杠杆受力 的力臂。2会探究杠杆平衡条件并会利用杠杆平衡条件解决有关问题。 3知道定、动滑轮和滑轮组的特点与作用，会组装滑轮组。 4知道什么是机械效率 , 它的大小与那哪些因素有关。5能联系实际体会简单机械在现实中的广泛运用。二过程与方法1培养学生运用物理语言分析问题和表达观点的能力。2学会研究物理问题的科学方法和学习方法。三情感、态度与价值观形成积极向上，团结协作的学习气氛 , 学会与同伴的合作交流【教学重点】杠杆的示意图； 力臂的知识， 杠杆的平衡条件与应用， 滑轮与滑 轮组省力情况， 会画

2、滑轮组的装配图； 机械效率的计算和怎样提高机 械效率。【教学难点】正确画好力臂，确定滑轮组省力情况。【教学过程】知识梳理定义：在力的作用下能绕固定轴转动的硬棒1、杠杆力避：从支点到力的作用线的距离。杠杆平衡条件：F2L2 F1L1轮轴：是连续旋转的杠杆，使用轮轴时动力作用在轮上省力定滑轮：实质是等臂杠杆，使用定滑轮不省力，可以改变力的方向。动滑轮：实质是动力臂 是阻力臂两倍的杠杆，使用动滑轮，可以省一半的力，不改变力的方向。2、滑轮滑轮组：由定滑轮和动滑轮组成，即能省力又可改变力的方向，作用在滑轮组上的动力F=1/nG 物+G动动力作用点移动的距离S n h,其中n表示承受重物的绳子段数，h物

3、体上升高度。有用功：机械对物体做的功额外功：机械克制自重和摩擦做的功3、机械效率:动力对机械做的功机械效率：n = W有/ W总一、根底练习1, 能绕固定点转动的硬棒是杠杆。从支点到动力作用线的距离 叫动力臂：支点到阻力作用线的距离叫阻力臂:2、杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2动力臂阻力臂的杠杆是省力 杠杆，动力臂 阻力臂的杠杆是费力的杠杆。3、定滑轮实质是个等臂杠杆。使用定滑轮不省力，但是能改力的方向。动滑轮实质是个动力臂为阻力臂 2倍的杠杆，根据杠杆 的平衡条件，动滑轮能省一半力。4、使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提重物所用的力就是物重的几分之一。假设一动滑轮和所挂的重物的总重

4、是 500 牛，那么所用的拉力F大小是250牛。5、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。公式：n = W有/ W总、复习引入为了撬起很大的石头，小明通常会像如下列图那样：把长棒的一端插在大石头的底下，再在长棒的下面垫一个小石头，然后用力压长 棒的另一端，使长棒绕着小石头转动，将大石头撬起.这个长棒就是 我们本节要研究的杠杆.小孩玩的跷跷板、各类剪刀、起瓶盖起子等 都是杠杆.根据经历小明知道：越在直棒的后端用力，用的力越小.要 巧妙的使用杠杆，就要知道杠杆遵循什么样的规律，所以我们要深入 理解杠杆的平衡条件 F1Ll = F2L2。三、复习容1、杠杆:1定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠

5、杆 说明：杠杆可直可曲，形状任意。 有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹2五要素组成杠杆示意图 支点：杠杆绕着转动的点。用字母 0表示。 动力：使杠杆转动的力。用字母 F1表示。 阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2表示。说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动 力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母11表示。 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母12表示。画力臂方法：找支点0画力的作用线虚线；画力臂过 支点垂直力的作用线作垂线；标力臂。2、研究杠杆的平衡条件：a杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转

6、动。b实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。c结论：杠杆的平衡条件或杠杆原理是：动力x动力臂=阻力X阻力臂。写成公式 F1I仁F2I2 也可写成：F1 / F2=12 / 11解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示 意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析， 确定如何使用平衡条件解决有关问题。如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力X阻力臂为一定 值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到 在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；

7、动力方向应该是过该 点且和该连线垂直的方向。说明：应根据实际来反选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时， 应选省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。3、滑轮：1定滑轮： 定义：中间的轴固定不动的滑轮。 实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆 特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 对理想的定滑轮不计轮轴间摩擦F=G绳子自由端移动距离SF或速度vF=重物移动的距离SG或速度vG2动滑轮: 定义：和重物一起移动的滑轮。可上下移动，也可左右移动 实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂 2倍的省力杠杆。 特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。理想的动滑轮不计轴间摩擦和动滑轮重力

8、那么:F=1/2G只忽略轮轴间的摩擦那么拉力 F=1/2G物+G动，绳子自由端移动距离SF或vF=2倍的重物移动的距离SG或 vG3滑轮组 定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 理想的滑轮组不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力拉力 F= 1/nG。只忽略轮轴间的摩擦，那么拉力 F=1/nG物+G动绳子自由 端移动距离SF或vF二n倍的重物移动的距离SG或vG 组装滑轮组方法：首先根据公式 n=G物+G动/ F求出绳子 的股数。然后根据“奇动偶定的原那么。 结合题目的具体要求组装 滑轮。 滑轮组省力情况：几段绳子承担重物和动滑轮的总重，提起 重物所用力就是物重

9、的几分之一。注: 一般说绳子自由端如果向上拉动，数绳子股数时算上此绳数， 如果自由端向下拉动，数绳子股数时，不算此绳数。设计滑轮组一般 先依拉力，阻力关系或依拉力移动距离与重物移动距离确定绕滑轮组 的绳子股数n G物+G动/F拉再按绳子股数，拉力方向推出动滑轮和 定滑轮的个数。动滑轮个数：N动n/2n为偶数时N动 n 1/2n为奇数时4、机械效率:1有用功：定义：对人们有用的功。公式：W有用=Gh提升重物二W总W额斜面：W有用二Gh2额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W额=W总W有用二G动h忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组斜面：W额=f L3总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公

10、式：W总二W有用+ W额=FS斜面：W总=fL+Gh二FL4机械效率：定义：有用功跟总功的比值。公式：W 宜W总Fs总、 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分塞表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。 提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。通常是减少额外功，如搞好润滑，减轻机械自重；在无法减小额 外功的情况下，采用增大有用功来提高机械效率。为提高机械效率，在机械结构一定的情况下，可以采取增加提升 物重的方法来实现。5机械效率的测量：原理：有 GhW总Fs总、器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力 计。步骤： 必须匀速拉动弹簧测力计使

11、钩码升高， 目的：保证测力计 示数大小不变。结论：影响滑轮组机械效率上下的主要因素有： 动滑轮越重，个数越多那么额外功相对就多。 提升重物越重，做的有用功相对就多。 摩擦，假设各种摩擦越大做的额外功就多。 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。5、机械效率和功率的区别： 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单 位时间完成的功； 机械效率表示机械做功的效率， 即所做的总功中有 多大比例的有用功。四、例题讲解例 1：不等臂直杠杆在动力和阻力作用下，已处于平衡状态，采用以下方法不能使杠杆平衡的是 ( )A、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过杠杆的中点， 但不通过支点。B

12、、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过支点C使动力和阻力同时减小到原来的 1/2D使动力臂和阻力臂同时变为原来的 2倍例2:在“探究杠杆的平衡条件实验中，应先调节杠杆两端的平衡 螺母，使杠杆在位置平衡，这样做是为了便于测量；如发现杠杆左端 偏高，那么可将右端的平衡螺母向调节，或将左端的平衡螺母向调节。五、堂上练习1、 以下器件中属于省力杠杆的是A.坩埚钳E.剪刀C.筷子D.镊子图12、如下列图，某人用一根轻质木棒挑着为 120N的物体站在水平地面上，木棒保持水平，棒 AB长为1.2m，重物悬挂处离肩膀距离 BO 为0.8m，那么手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为M3、生活和生产中有许多不同类型的杠杆，如下列图的托盘天平属 于杠杆，