杠杆复习课

马号中学赛课教学设计上课教师何昌到科目 物理上课时间、班级及节次2017年6月13日星期二八(1)第1节课 题：第十二章简单机械章末总结教学目标：一知识目标:1作杠杆的力臂;2记住杠杆的平衡条件及应用;3记住滑轮和滑轮组的特点;4会测滑轮组的机械效率及计算.二过程与方法：通过举例和练习加以理解三情感态度与价值观：会用生活中看到闻到的现象引入物理课堂，用物理知识解释生活问题。培养学生学以致用。教学重点：1作杠杆的力臂;2记住杠杆的平衡条件及应用;3记住滑轮和滑轮组的特点;4会测滑轮组的机械效率及计算.教学难点：1作杠杆的力臂教学方法及措施：利用多媒体辅助教学和归纳.教学过程：一复习引入:这一章我们一起学到了什么新知识呀?二总结过程【知识梳理】一、杠杆1定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。（1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体。（2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。2杠杆的五要素（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定的。（2）动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示。（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示。（4）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离，用“l1”表示。（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离，用“l2 ”表示。注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。3杠杆示意图的画法：（1）根据题意先确定支点O；（2）确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长；（3）从支点向力的作用线画垂线，并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。杠杆的平衡条件： 杠杆的平衡条件实验（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。当杠杆在水平位置平衡时，力臂l1和l2恰好在杠杆上，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂长度大小了，而杠杆在倾斜位置平衡，力臂的数值就就不能从杠杆上读出。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母就会破坏原有的平衡。4杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，或F1l1=F2l2。杠杆的应用：1省力杠杆：动力臂l1阻力臂l2，则平衡时F1F2，这种杠杆使用时可省力（即用较小的动力就可以克服较大的阻力），但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离大）。2费力杠杆：动力臂l1阻力臂l2，则平衡时F1F2，这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力（动力大于阻力），但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点少移动距离）。3等臂杠杆：动力臂l1=阻力臂l2，则平衡时F1=F2，这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力，也不费力，即不省距离也不费距离。既省力又省距离的杠杆时不存在的。二、 其他简单机械滑轮：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。定滑轮：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。实质：是个等臂杠杆。轴心O点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r，根据杠杆的平衡条件：，可知，因为重物匀速上升可知，则，不省力。F2F1BAGOl1l2不动可动特点：不省力，但可改变力的方向。 对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G。（不计绳重和摩擦）动滑轮：工作时，轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。（如下左图所示）OF2GF1L2L1F1向上向上实质：是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。（如上中图所示）图中O可看作是一个能运动的支点，其动力臂l1=2r ，阻力臂l2=r，根据杠杆平衡条件：F1l11=F2l2，即F12r=F2r，得出，当重物竖直匀速向上时，F2=G，则。特点：省一半力，费2倍的距离,但不能改变力的方向。滑轮组：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。特点：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）。动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍，即s=nh。如下图所示。（n表示承担物重绳子的段数）FFFFFFA B C D E Fn=2 n=3 n=3 n=4 n=4 n=5 s=2h s=3h s=3h s=4h s=4h s=5h滑轮组的组装：（1）.根据的关系，求出动滑轮上绳子的段数n；（2）确定动滑轮的个数；（3）根据施力方向的要求，确定定滑轮个数。确定定滑轮个数的原则是：一个动滑轮应配置一个定滑轮，当动滑轮上为偶数段绳子时，可减少一个定滑轮，但若要求改变力的作用方向时，则应在增加一个定滑轮。在确定了动、定滑轮个数后，绳子的连接应遵循“奇拴动、偶拴定”的规则，由内向外缠绕滑轮。F1F2l1l2O轮轴：由两个半径不同的轮子固定在同一转轴的装置叫做轮轴。半径较大的轮叫轮，半径较小的轮叫轴。实质：轮轴可看作是杠杆的变形。如上图所示。特点：当把动力施加在轮上，阻力施加在轴上，则动力臂l1=R，阻力臂l2=r，根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2，即F1R=F2r，Rr，F1F2，即使用轮轴可以省力，也可以改变力的方向，但却费了距离。斜面：如图所示斜面是一种可以省力的简单机械，但却费距离。GFLh当斜面高度h一定时，斜面L越长，越省力（即F越小）；当斜面长L相同时，斜面高h越小，越省力（即F越小）；当斜面L越长，斜面高h越小时，越省力（即F越小）。三、机械效率了解功的原理、有用功、额外功和总功1有用功：_。2额外功：_。3总功：_；计算公式：W总=_。4使用简单机械提升重物，有用功、总功的计算方法：有用功W有用=_，总功W总=_机械效率的计算1机械效率： _（因为有用功总小于总功，所以机械效率总_，通常用百分数表示) 公式_。2常用的机械效率计算公式：定义式：=W有用/W总 ，斜面：=_，定滑轮：=_，动滑轮：=_，滑轮组：=_滑轮组机械效率的测量1测量原理：_。2测量工具：_。3滑轮组机械效率需要测量的物理量有：_； 4提高机械效率的方法：_等；【课堂检测】1一根粗细均匀的木棒重500 N，一头着地，求抬起另一端所需多大的力？2（2008安徽）如图所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6N的物体P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F1与杠杆成30角，杠杆在水平位置保持平衡。请在图中画出拉力F1的力臂，并求出此状态下拉力F1_N.3作图4图4是人用滑轮把货物提到高处的示意图，甲图中的滑轮是_滑轮(填“定”或“动”)，使用_图中的滑轮能够省力5用如图5所示滑轮组提起重物，不计动滑轮自重和摩擦，若拉力F为50N，则物重G为 N，若绳子的自由端向上拉0.6m，则重物升高 m。（题型一）6如图所示，6物重50N，在水平拉力的作用下，使物体沿水平地面匀速前进拉力为10N不计绳和滑轮重，物体受到的阻力 N（题型一） 图4 图5 图67用一个动滑轮把重为200N的货物匀速提高4m，所用的拉力是125N，则有用功是 J，总功是 J，这个动滑轮的机