2.简单机械讲义（教师逐字稿）

简单机械讲义（教师逐字稿）一、课程简介PPT（第1页）：本节课我们主要学习：1、简单机械的知识层次体系构建；2、如何解题。杠杆是中考的必考内容，考察同学对力和能的理解，综合考察了对图像和公式的运用，准备好了么？Lefsgo!二、本节内容知识特点PPT（第2页）：先来了解一下简单机械的知识特点。1、“力与能的综合运用”；2、“力学部分集大成”；“力与能的综合运用”，不知道还记得我们之前学的是什么么？各种各样的力和能量。现在简单机械这章，就是把我们遇到的各种情景,抽象成简单的机械，再把这些简单机械结合起来，综合考察。“力学部分集大成”换句话说，力学最难的部分也在这里啦。也算是给同学打个预防针，难则难矣，务必要端正心态。三、正式进入学习PPT（第3页）：现在我们正式进入简单机械知识。先认识一下简单机械的本质。简单机械关注两个方面，一个是各种简单机械，另一个这是围绕着简单机械的各种物理量的讨论。五、解题技巧PPT（第13页）：0K,知识层次体系构建结束。让我们来一起看一下如何运用知识层次体系来解题吧！（务必看视频，学霸不必过多讲解）。PPT（第14-15页）:第1题和答案。PPT（第16-17页）:第2题和答案。PPT（第18T9页）:第3题和答案。PPT（第20页）：回顾落实。看完视频题目后，有没有学会如何运用知识树来解题？我们再次总结一下知识层次体系的要点吧。六、总结PPT（第21页）:要点总结（学霸照PPT读即可）。PPT（第22页）：注意事项提醒（4个tip,学霸照PPT读即可）。PPT（第23页）：课后作业布置，请完成我们为你准备的经典习题。PPT（第24页）:结束。10在这一章我们需要学习动滑轮定滑轮，滑轮组，轮轴和斜面，这些各种各样的简单机械，了解他们的定义和特点。围绕着这些简单机械，我们需要知道关于他们的功，机械效率，功率等等，PPT（第4页）：接下来，让我们来看看简单机械的题目到底都在求些什么，考试需要我们会写什么东西。总体来讲，在初中物理考试的范畴内，我们主要关注这几个方面的考点：.杠杆的平衡条件以及应用.与杠杆相关的力学计算.动滑轮定滑轮的实质与应用.有用功，总功的辨别.机械效率的计算总体来说，我们在简单机械这一章主要考察以上的内容，热点是杠杆的平衡条件，杠杆的应用，希望同学务必掌握。四、构建知识层次体系PPT（第5页）：我们这节课就是要构建出简单机械的知识层次体系，并且看几道利用知识层次体系来解决的经典例题。PPT（第6页）：现在这棵知识树要长出力学部分的尾端末梢啦。PPT（第7页）：先来把知识层次体系构建好吧。PPT（第8页）：首先我们概览一下全局，看一下这节课我们要学习哪几个部分的内容。2总共有两个大部分知识我们需要掌握，分别是简单机械的概念，和简单机械的方法，也就是我们在方法论中说明的Conception和Methodo在简单机械的概念中，我们先从杠杆说起，然后是滑轮和机械效率。接着是简单机械的方法，我们需要在此章中学会判断杠杆变化问题的方法等等。以上就是我们这节课要掌握的内容。接下来我们就先从conception开始，突破简单机械的重点和难点吧。PPT（第9页）：首先，什么是杠杆呢？一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点运动，这根硬棒就是杠杆。我们一般用力的五要素来描述它。支点：杠杆可以围绕其转动的点。动力：使杠杆转动的力。阻力：妨碍杠杆转动的力。动力臂：从支点到动力作用线的距离。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。而我们所说的杠杆的平衡呢，指的就是在力的作用下，如果杠杆处于静止状态或者绕支点运动转动的情况下，我们就认为杠杆平衡了。为了达成这种平衡，物体需要满足一定的条件，即动力*动力臂二阻力*阻力臂，也就是我们常说的阿基米德杠杆原理。在实际的分析3和运算过程中，一般遵循以下步骤：.确定支点的位置.分清杠杆受到的动力和阻力.明确其大小和方向，尽可能的作出受力分析的图像.确定力臂.根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解那么，从平衡条件出发，力臂的不同，我们可以把生活中的杠杆分为省力杠杆，费力杠杆，等臂杠杆。省力杠杆：羊角锤、瓶盖起、道钉撬、老虎钳、起子、手推车、剪铁皮和修枝剪刀。费力杠杆：筷子、镶子、钓鱼竿、脚踏板、扫帚、船桨、裁衣剪刀、理发剪刀、人手臂。等臂杠杆：天平、定滑轮。以自行车为例：自行车是一种人们常用的代步交通工具，从自行车的结构和使用来看，它要用到许多自然科学知识，.车把手在转动时是一个省力杠杆，当动力臂大于阻力臂时可以省力。.刹车闸在使用时是一个杠杆，当动力臂大于阻力臂时可以省力。.脚踏板与大飞轮，小飞轮与后轮组成轮轴装置，当动力作用在轮上可以省力，作用在轴就费力。有时候，我们在杠杆问题中会遇到当力的方向，大小发生改变的情况，此时杠杆要建立起新的平衡。杠杆的动态平衡问题，因题目条件的各种不同表述，显得繁杂。但其实，只要抓住杠杆平衡条件一动力X动力臂二阻力X阻力臂作为判断依据，便可分析杠杆平衡条件中的力、力臂的变化及变化趋势，使杠杆动态平衡问题迎刃而解。处理技巧：动态变化问题中，最好画出动态的图象，先分析哪些物理量是不变的，再分析哪些是变化的，进而通过平衡条件求解。此外，“动力臂”达到最大值，同时“动力”达到最小值，这也是常考题型。PPT（第10页）：接下来便是我们这章的重点啦，我们来详细说说简单机械。就从定滑轮开始吧，我们把轴固定不动的滑轮叫定滑轮，其实质是一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂就是定滑轮的半径，因此，其就是一个等臂杠杆，既不省力，也不省距离。我们使用定滑轮能够改变作用力的方向，动力移动的距离和重物移动的距离相等。对于动滑轮而言呢，我们把轴随物体一起移动的滑轮叫动滑轮，动指的是轴心的位置在移动，而不是转动。动滑轮实质上是动力臂为阻力臂两倍的杠杆，其动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径，5能省一半的力，但是费距离，而且不能改变力的方向。将二者结合在一起的，就是我们所说的滑轮组了。我们如果把几个动滑轮和定滑轮搭配程滑轮组，既可以改变力的大小，又能改变力的方向。滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即F二G/n.那么，我们应该如何组装滑轮组呢？1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。2、确定动滑轮个数。3、确定定滑轮的个数。口诀：“一动配一定，偶数减一定，变向加一定。”(1)在不改变施力的方向时，以动滑轮个数为基数，按“一动配一定，偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即：一个动滑轮配一个定滑轮；但当n为偶数时，定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。(2)在需要改变施力的方向时，仍以动滑轮的个数为基数，按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即：在“一动配一定，偶数减一定”的基数上，再加上一个定滑轮。4、组装滑轮组。口诀：“奇动偶定”。确定好了动滑轮和定滑轮的个数后，再确定绳子的起始点。(1)当n为奇数时，绳子的起始点从动滑轮开始，经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。(2)当n为偶数时，绳子的起始点从定滑轮开始，经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。接着，是滑轮组怎么绕线的问题。一般来说，在给滑轮组绕线时，首先要确定承担物重的绳子股数n,然后根据“奇动偶定，由内向外”的原则绕绳。“奇、偶”是指承担物重的绳子股数，“动、定”是指动滑轮和定滑轮。即如果n是奇数，则绳子起始端在动滑轮的小钩上开始绕起；如果n是偶数，则绳子起始端从定滑轮的小钩上开始绕起。需要注意的是：在绕线时，所画的线要直，并且要与两个滑轮外侧相切；在一般情况下，要在最后一股（最外层）绳子的末端用箭头标出拉力的方向。接下来是轮轴，如图所示，其由一个轮和一个轴组成，并且都绕固定的轴转动，若动力作用在轮上则省力，若动力作用在轴上则费力。实质上，轮轴是一个可连续转动的杠杆。最后就是斜面啦，一个与水平面成一定夹角的倾斜平面，是一种省力的简单机械。我们来看图。如果忽略摩擦，假设斜面长是斜面高的n倍，拉力就是物体所受重力的n分之一，即F二hG/L,F为拉力，G为重力，L为斜面长，h为斜面高。也就是说斜面高度一定，斜面越长越省力。PPT（第11页）：然后我们来说说机械效率。在使用任何机械时，人对机械所做的功，都不会少于不用机械而直接用手做的功，也就是说，使用任何机械都不省功，这个结论叫“功的原理”。从公式上来说，W=Fs,要省力就要多移动距离，要少移动距离就要多用力，使用任何机械都不能省功。在物理学中，我们把完成某项任务时必须要做的功叫有用功，也就是人不用机械而直接用手时必须做的功，也等于理想情况下，人所做的功，举个例子，抬升物体时，W有二G*h。和这个相比，我们把不得不客服摩擦阻力等因素的影响而多做的功叫额外功，其主要来源主要有：1.提升物体时，克服机械自重，容器重，绳重等所做的功。2.克服机械的摩擦所做的功。这两者的总和，就是我们说的总功啦，也就是我们在使用机械做功的时候所做的功。关于这些，我们需要知道的是，我们把有用功和总功的比值叫做机械效率，n二（W有用〃总）100%。其物理意义是：机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高,这个机械的性能越好。机械效率的高低并不决定机械时省力还是费力，效率只说明有用功在总功里的比例大。从公式里也能看出来，机械效率由有用功和总功两个因素决定，机械效率的高低不能只考虑一个因素。当总功一定的时候，机械做的有用功越多，或额外功越少，机械效率就越高。当有用功一定时，机械所做的总功越少，或额外功越少，机械效率就越高。当额外功一定时，机械所做的总功越多，或有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。PPT（第12页）：最后，我们来讨论一下简单机械中的方法。首先是判定杠杆变化问题的方法。在解答有关杠杆变化问题时，必须掌握以下几点方法：.判定生活中杠杆的支点，即支点是杠杆围绕着转动的固定点，相对于杠杆是不动的点，一定在杠杆上。.结合杠杆的实际情况，弄清杠杆受到的动力和阻力，并明确其大小和方向，尽可能的做出力的示意图。.根据判定的支点和杠杆受到的动力，阻力做出对应的的动力臂,阻力臂，确定动力臂，阻力臂的变化情况。.根据杠杆平衡的条件，把判断出的相关变化量带入杠杆的平衡条件，然后再进行分析判断，从而得出结论。接着是利用杠杆平衡条件寻求最省力的方法。其核心在于，当阻力和阻力臂一定的时候，动力臂越长，动力越小，当动力臂最长的时候，动力最