浙教版 科学 认识简单机械三课时内容课件.ppt

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1、第3节 认识简单机械,这些能给我们提供方便的工具都称为机械,起重机,挖掘机,推土机,？,1、都有一根硬棒（软的不行，直的弯的都可以）,2、工作过程中都在转动.,4、工作（转动）时都要受到两个力的作用.,杠杆：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒叫杠杆。,3、转动过程中有一点是不动的,桔槔是古代劳动人民用来取水的工具，它属于一种简单机械杠杆,仔细观察：杠杆就在你身边,给我一个支点，我可以撬动地球！,阿基米德(公元前287-前212),古希腊伟大的数学家、力学家。,支点：使杠杆绕着转动的固定点（O）,动力：使杠杆转动的力（F1）,阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）,开瓶器,O,F1,F2,想一想：手垂直

2、下垂拿着几本书，左手掌贴着右上臂前部，将右下臂抬起，你的左手感到右上臂的肌肉有什么变化？你能结合图给以恰当的解释吗？,认识人体上的杠杆,O,羊角锤,F2,F1,想一想,影响羊角锤转动的因素有哪些？,动力大小；阻力大小；,作用点位置；力的方向等,可能有：,作用点位置；力的方向探讨：,L1,L2,动力臂：从支点到动力作用线的（垂直）距离（L1）,阻力臂：从支点到阻力作用线的（垂直）距离（L2）,（1）找支点,（2）画作用线：沿力的作用方向将动力、阻力的作用线画出来。(根据情况),（3）作垂线：过支点作动力、阻力作用线的垂线段并标注。,画力臂三步曲,L2,L1,画出下列杠杆的力臂,F2,杠杆的五要素

3、,O,请你从下列实物中抽象出杠杆模型（画出 杠杆的五要素）,画出下列杠杆的动力臂和阻力臂,思考讨论,1、力臂是一定在杠杆上吗？,3、若一个力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？,2、杠杆是否都是直的？,生活和生产中使用的杠杆,抽象杠杆示意图,抽象杠杆示意图,如果是大人和小孩能一起玩跷跷板吗？,二、杠杆的平衡,提问：,什么是杠杆的平衡？,归纳结论：,当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或作匀速转动时，我们说杠杆平衡了。,实验探究：杠杆的平衡条件,1 提出问题：,杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？,2 猜想与假设：,假设一：,假设二：,假设三：,假设四：

4、,F1+L1=F2+L2,F1L1=F2L2,F1/L1=F2/L2,F1 L1=F2 L2,提问：你还有其他的假设吗？,F12+L12=F22+L22,F13+L13=F23+L23 等等,F1,F2,o,杠杆在什么条件下平衡？,探究,思考与讨论,杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用?,为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢?,归纳结论,作用:调节杠杆自身的平衡,因为这样可以直接从杠杆上读出 动力臂和阻力臂的长度。,如果杠杆左低右高，应该如何调节平衡螺母？,应该把左、右两边的螺母 都向右调,实验数据表格设计,实验,通过实验可知杠杆的平衡条件是：,交流与合作,F1L1=F2L2,这是阿基米德发

5、现的杠杆原理。,例题:下图所示的杠杆处于平衡状态。如果 两边各减少一个钩码，则 A杠杆仍平衡 B杠杆绕O点顺时针转动 C杠杆绕O点逆时针转动 D无法判断。,C,A,O,B,C,F2,F1,如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端B端，其中AO0.1米，AB1米，OC0.7米，要撬起石头需要500牛的力，求在B端要用多少向下的力才能撬起石头？,1。有一根杠杆，动力为1000N，阻力为3000N，动力臂为1.5m，求：它的阻力臂为多少？,想一想,2。一根轻质扁担长1.8m，前后两端分别挂上重600N和200N的货物，问：人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡？,F1=G1600N,F2=G2200N

6、,想一想,O,L1,L2,L=1.8m,条件：杠杆已平衡（如图）,1、两端去掉相同质量的钩码，杠杆平衡吗？2、将两端钩码向支点移同样的距离，杠杆平衡吗？,做一做,问题探究,例1用铁锤拔钉的情景如图3-37所示，由图中所提供的数据，求出钉子对铁锤的阻力。,例2：有一根杠杆，阻力为1000N，动力臂为0.5m，阻力臂为1.5m，求：它的动力为多少牛？,通过这两个题目你发现了什么？,省力杠杆（动力臂大于阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,费力杠杆（动力臂小于 阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,等臂杠杆：动力臂等于阻力臂,F2,F1,L1,L2,O,三、杠杆的分类,省力杠杆（l1 l2）杠杆 费

7、力杠杆（l1 l2）等臂杠杆（l1=l2）,下列工具中省力杠杆是_ _；费力杠杆是_；等臂杠杆是_。,(1),(2),(3),(4),(5),(6),1、4、6,3、5,2,h2,h1,省力杠杆：,O,h1 h2,省力、费距离,有何特点？,费力杠杆：,h2,h1,O,费力、省距离,h1 h2,有何特点？,等臂杠杆,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2L1=L2F1=F2这是等臂杠杆,等臂杠杆不省力，也不省距离,等臂杠杆的特点,三、杠杆的分类,省力杠杆（l1 l2）杠杆 费力杠杆（l1 l2）等臂杠杆（l1=l2）,省力、费距离,费力、省距离,不省力、也不省距离,省力杠杆费

8、距离，费力杠杆省距离，但都不能省功。,1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则()A.这两个力的大小必须相等 B.这两个力的力臂长必须相等 C.力臂较长的那个力比较大 D.力臂较长的那个力比较小2.要使右图杠杆保持平衡,最省力的方向是(),课堂练习,A,B,C,D,o,D,A,3.判断：动力和阻力可以人为规定。（）4.把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时,两端的长度之比是.,5、各式各样的剪刀都是一对杠杆要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适?(),ABCD,3:1,B,一根轻质杠杆，在左右两端分别挂在200牛和300牛的重物时，杠杆恰好平衡若将两边物重同时减少50牛，则杠杆（）

9、A左端下沉 B右端下沉C仍然平衡 D无法确定,B,7.用扳手拧生锈的螺母时，工人师傅常在扳手柄上再套一节管子，如图一所示。这样就比较容易地拧下螺母，这是因为（）A.套上的管子较重，可以省些力 B.套上的管子较粗，使用比较方便C.套上管子后可以用较大的力 D.套上管子后增大了力臂,D,8.右图为人的上肢图解，此时手托着质量为1千克的物体,则肱二头肌收缩时所承受的力为（）A.小于9.8牛顿 B.大于9.8牛顿C.等于9.8牛顿 D.等于1千克,B,B,8如图所示,某同学在做俯卧撑运动。可将他视为一个杠杆。他的重心在A点,重力为500牛,那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少。若他在1分钟内做了30

10、个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4米，则他的功率至少为瓦。,300牛,60,第3节 认识简单机械,造房子时要把钢材、木料、水泥等运到楼上通常会怎样做呢？,滑轮,滑轮是一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子。,探究活动,分组器材：两只带固定装置铁架台、两只滑轮、两根绳子，一盒钩码,要求：使用一只滑轮提升重物你能想出几种不同的提升方法？,探究活动,装置分析：,滑轮的位置固定不动,滑轮随重物移动,1、定滑轮：位置固定不动的滑轮,一、定滑轮与动滑轮,2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮,探究活动,1、用弹簧秤测出钩码的重，G1。通过定滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码，弹簧秤的读数F1。同时注意观察F1拉过距离

11、与重物上升高度间的关系,定、动滑轮各有什么好处呢？,F1,G1,G2,F2,2、用弹簧秤测出钩码和动滑轮的总重，G2。通过动滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码，弹簧秤的读数F2。同时注意观察F2拉过距离与重物上升高度间的关系,结论？,结论：定滑轮不能省力；拉力与重物通过的距离相等动滑轮可以省一半力；但要多移动距离,探究活动,1、通过定滑轮用弹簧秤匀速向如图所示竖直向下、斜向下、水平拉动钩码，注意观察弹簧秤的读数F是否改变,定、动滑轮各有什么好处呢？,F1,G1,F2,F3,结论：F1F2F3G1,使用定滑轮不能省力，为何还用？,探究活动,定、动滑轮各有什么好处呢？,F,结论：使用定滑轮不能省力；但可以改

12、变力的方向,动滑轮能改变力的方向吗？,v,F,v,1、定滑轮：位置固定不动的滑轮,一、定滑轮与动滑轮,2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮,特点：不能省力，但可以改变力的方向,sh,特点：省一半力，但不能改变力的方向，s2h,探究活动,定滑轮为什么不能省力？,动滑轮为什么能省一半力？,模型演示,1、是什么杠杆？,l1l2,F1F2,2、为了把物体举得更高，怎么办？,让绳子跨过杠杆拉动,3、如何减小摩擦？,拼上两个周边有槽的半轮制成定滑轮,结论：定滑轮实质上是等臂杠杆,F1,模型演示,1、是什么杠杆？,l12l2,F11/2F2,2、支点在哪？,固定端绳子与滑轮相切处,结论：动滑轮实质上是动力臂为阻

13、力臂两倍的杠杆,O,1、定滑轮：位置固定不动的滑轮,一、定滑轮与动滑轮,2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮,特点：省一半力，但不能改变力的方向，S2h,实质：等臂杠杆,实质：动力臂为阻力臂的两倍的杠杆,O,L1,L2,O,L1,L2,特点：不能省力，但可以改变力的方向,sh,l1 l2 FG,l12 l2 F1/2（G物G动）,（不计摩擦）,（不计摩擦）,想一想：如果想要既能省力，又能改变力的方向，那怎么办？,滑轮组,由若干个定滑轮和动滑轮组成的装置叫滑轮组。,实验,1、用弹簧秤测出钩码和滑轮的总重,G2、如图甲方式匀速拉动绳子，弹簧秤的读数F=_。3、如图乙方式匀速拉动绳子，弹簧秤的读数F2=

14、_。,甲,乙,F1,F2,2,3,此时重物和动滑轮的总重由_段绳子承担。,此时重物和动滑轮的总重由_段绳子承担。,分析原因,1/2G,1/3G,探究活动,滑轮组的省力情况,（f0）,结论？,使用滑轮组时，动滑轮和重物的总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一；,重物上升高度为h，则绳子自由端移动距离为nh。,即S绳=nh物,重物上升速度为v，则绳子自由端移动速度为nv。,即v绳=nv物,结论,例题缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300牛，用它连接成如图的滑轮组，能否提升重为600牛的重物？（已知动滑轮重20牛，摩擦及绳的重力不计）,解：总重G600牛20牛620牛,因为所需要的拉

15、力大于绳子所能承受的最大拉力，所以不能用来提升600牛的重物。,练习,1、按要求画出滑轮组的穿绳情况。（动滑轮重力不计，F为拉力）,2、如图所示，用此滑轮组匀速拉动放在水平面上的物体，若物体重150牛，物体与水平面间的摩擦力为30牛，则所需拉力F为_牛。（滑轮重及摩擦均不计）,分析：如图所示，绳子股数 n=3 则拉力 F=1/3f,10,3、如图所示，物体重力为100N，在大小为20N的水平拉力作用下匀速前进，这时物体受到的摩擦大小等于_N（滑轮重及摩擦不计）,分析：如图所示，绳子股数 n=2则摩擦力 f=F,10,5、如图所示,物体A重G80N,在拉力下匀速前进,物体A受到的摩擦力f60N,此时拉力F等于N.（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）,30,4、如图所示，用滑轮组牵引重物在水平地面上匀速移动，已知所用拉力F=100N，滑轮本身的重及摩擦不计，则重物与地面间的摩擦力是多少牛顿？当物体移动1.5m时，绳子自由端拉过的距离是多少？,解：n=3,F=1/nf则 f=nF=3 100N=300N S自=nS物=3 1.5m=4.5m,6、如图所示的四个滑轮组中，图可省一半力，图最费力，图和图用力大小一样。,(b),(c),