《物理力和机械》PPT课件.ppt

力和机械,知识与技能目标： （1）知道弹力，会使用弹簧测力 计和弹簧测力计的读数。会 画重力的示意图。 （2）理解研究滑动摩擦力的大小 与那些因素有关的实验。 （3）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。 （4）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。 （5）知道定、动滑轮和滑轮组的 特点及作用，会组装滑轮组。 （6）能联系实际体会简单机械在 现实中的广泛运用。,过程与方法目标： （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。 情感、态度与价值观目标： 形成积极向上，团结协作的学 习氛围,学会与同伴的合作交流,重点和难点 重点：力的示意图；力臂的知识， 杠杆的平衡条件及应用，滑轮及 滑轮组省力情况，会画滑轮组的 装配图，设计滑轮组。 难点：正确画好力臂，确定滑轮 组省力情况，设计滑轮组。,1、弹力：我们在压尺子、拉橡皮筋、拉弹簧时，感觉到 它们对手有力的作用，这种力叫做弹力。弹力是物理由 于弹性形变而产生的。 2、弹簧测力计： A、原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。 B、使用方法：“看”：量程、分度值、指针是否指零；“调”： 调零；“读”：读数=挂钩受力。 C、注意事项：加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。 D、物理实验中,有些物理量的大小是不宜直接观察的,但它变 化时引起其他物理量的变化却容易观察,用容易观察的量显示不 宜观察的量,是制作测量仪器的一种思路。这种科学方法称做“转 换法”。利用这种方法制作的仪器象：温度计、弹簧测力计、压 强计等。,3、重力：最常见的一种力 重力的概念：地面附近的物体，由于地球的吸 引而受的力叫重力。重力的施力物体是：地球。 重力大小的计算公式G=mg 其中g=9.8N/kg 它 表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N。 重力的方向：竖直向下 其应用是重垂线、水平 仪分别检查墙是否竖直和 面是否水平。 重力的作用点重心： 重力在物体上的作用点叫重心。质地均匀外形规则 物体的重心，在它的几何中心上。如均匀细棒的重 心在它的中点，球的重心在球心。方形薄木板的重 心在两条对角线的交点,4、摩擦力： 1、定义：两个互相接触的物体，当它们要发生 或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种 阻碍相对运动的力就叫摩擦力。 2、分类： 3、摩擦力的方向： 摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，有时 起阻力作用，有时起动力作用。,4、静摩擦力大小应通过受力分析，结合二力平衡求得 5、在相同条件（压力、接触面粗糙程度相同）下，滚 动摩擦比滑动摩擦小得多。 6、滑动摩擦力： 测量原理：二力平衡条件 测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计 水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于 滑动摩擦力的大小。,6、滑动摩擦力： 测量原理：二力平衡条件 测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木 块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。 如图：研究滑动摩擦力的大小与那些因素有关： 比较甲、乙图可得：接触面粗糙程度相同时，压 力越大滑动摩擦力越大； 比较甲、丙图可得：压力相同时，接触面越粗糙 滑动摩擦力越大。 该研究采用了控制变量法。 由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力 大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑 动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。,7、应用：理论上增大摩擦力的方法有： 增大压力、接触面变粗糙变滚动为滑动。 理论上减小摩擦的方法有： 减小压力 接触面变光滑、 变滑动为滚动（滚动轴承） 使接触面彼此分开（加润滑油）。,1 (南通市)分析以下摩擦，属于有害摩擦的是 A写字时，手与笔之间的摩擦 B走路时，鞋底与地面之间的摩擦 C骑车时，车轮与车轴之间的摩擦 D皮带传动时，皮带与皮带轮之间的摩擦 2 下面关于力学现象的解释中正确的是 A小球在空中下落得越来越快，是因为力 可以改变物体的运动状态 B人用力推车，车未动，是因为推力小于摩 擦力 C小孩从滑梯上自行下滑，是因为他受到惯 性的作用 D书本静止在课桌上，是因为书本的重力与 书本对桌面的压力平衡,3 如图所示，某同学用40N的水平力将一个 重30N的物体压在竖直的墙壁上使其处于静止 状态，则物体与墙壁间的摩擦力是 A、40N B、30N C、10N D、70N 4 赵强同学学了物理后，养成了观察生活的 好习惯，他发现好多药瓶瓶盖的侧面都做有密 集的竖条纹，如图所示，其目的是为了 A坚固耐用 B增大粗糙程度，从而增大摩擦， 便于旋开和旋紧 C便于运输 D节约材 一木块在外力作用下沿水平木板向 右匀速运动（如图），用示意图表 示木块所受的牵引力、摩擦力和重力,f,杠杆： （1）定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 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O 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l1表示。 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。,画杠杆示意图的方法： 找支点O、画动力、画阻力； 画力的作用线（虚线）； 画力臂（实线，过支点垂 直力的作用线作垂线）； 标力臂。,o,F1,F2,L1,L2,研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 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。 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理） 是：动力动力臂阻力阻力臂。写 成公式F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1,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；弄清受力的方向和 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；动力方向应该是过该点且和该连线垂 直的方向。,、应用,说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较 大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆， 当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。,1：如图2所示的四种用具中，属于费力杠杆的是,2：（不等臂直杠杆在动力和阻力作用下， 已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆 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、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1/2 D、使动力臂和阻力臂同时变为原来的2倍,3：用杆秤（如图）测量 鱼的质量，当秤钩挂在A 点，绳纽挂在O点（支点）， 秤锤挂在B点时杆秤处于平 衡状态AO是10cm，BO 是30cm，秤锤的质量是 0.5kg，鱼的质量是 kg 4：请在图5中画出用瓶起 子启瓶盖的动力F1的力臂 L1和阻力F2。,. 5,L,F2,5 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，则可将右端的平衡螺母向 调节，或将左端的平衡螺母向 调节。,上图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重05N， 杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中。 (1)请将表格中的实验数据补充完整。 (2)小明的第3次实验存在错误，其错误是 。,水平,力臂,左,左,读错了,（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vG),（2）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）则： F=1/2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=1/2(G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vG),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，则拉力F=1/n(G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=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”的原则。结合 题目的具体要求组装滑轮。 5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的几分之一。,1： 请在图14中画出用滑轮组提 升水桶