八年级下册第十二章简单机械

第十二章 简单机械复习课教案（2课时）一、中考考点1.考查杠杆力臂的画法2.会根据杠杆平衡条件来判断杠杆的类型3.会组装滑轮组和测量滑轮组的机械效率4.会用滑轮组知识和功、功率以及压强、浮力等知识来组合，解决实际应用问题。（压轴题）二、教学目标1知道杠杆的平衡条件，了解杠杆的应用；能根据一定的标准对杠杆的使用特点及作用效果进行分类。2了解定滑轮、动滑轮的特点和作用，知道定滑轮、动滑轮、滑轮组及应用3能区别有用功、额外功、总功；4知道机械效率的定义；机械效率的表达式理解机械效率总小于1；5.知道提高机械效率的主要方法；会计算简单的机械效率问题.6.通过复习探究实验,使学生有正确设计实验、归纳出科学规律的能力。培养学生分析、比较、概括和应用知识解决问题的能力；三、教学重难点重点：机械效率的计算及实验探究测算滑轮组的效率。难点：探究机械效率的实验和滑轮组的效率的应用知识的有关计算。四、教材分析本章是在新教材的 “第七章 力” 、“第八章 运动和力”、“第十一章 功和机械能”等力学重要知识的基础上，进一步学习简单机械及机械效率的相关知识。新教材将原有“第十三章 力和机械”中的“第四节 杠杆”、“第五节 其他简单机械”和“第十五章 功和机械能”中的“第二节 机械效率”整合为“第十二章 简单机械”。这样的编排顺序，使学生在学习完了简单机械后紧接着就进一步认识机械效率，更利于机械效率和简单机械知识的有效衔接，可以避免在后续机械效率的学习时要先对前面所学的简单机械知识做必要的回顾，有利于知识的系统化，减少不必要的重复劳动和课时浪费。同时学生在学习了力、功和能相关知识的基础上，有了更多的知识储备，更容易认识杠杆和滑轮等简单机械，并了解提高机械效率的具体途径和实际意义。其中机械效率是本节重点。测量滑轮组的机械效率是本章的难点。五、学情分析1.学生对杠杆的力臂的判断不够准确；对有用功、总功的理解不够透彻；对滑轮组能省几倍力和费几倍距离掌握较好。2.学生对简单机械跟浮力和压强综合性题目的分析解决能力欠佳。六、课堂活动内容(一)复习基础知识一、杠杆1、定义：一根硬棒，在力的作用下绕着固定点转动，这根硬棒叫做杠杆。 判断一个物体是不是杠杆，需要满足三个条件，即硬物体(不一定是棒)、受力(动力和阻力)和转动(绕固定点)。杠杆可以是直的，也可以是弯的，甚至是任意形状的，只要在力的作用下能绕固定点转动，且是硬物体，都可称为杠杆。2、杠杆的五要素：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。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。 3、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 4、应用：三种杠杆：(1)省力杠杆动力臂大于阻力臂 (L1L2，F1 F2) 特点：省力、费距离例：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 (2)费力杠杆 动力臂小于阻力臂 (L1 F2)，特点：费力、省距离例：缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、 理发剪刀、钓鱼杆、镊子、船桨等臂杠杆动力臂等于阻力臂(L1=L2，F1=F2)，特点：不省力、不费力 例：天平，定滑轮1、滑轮是变形的杠杆。 2、定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：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物。绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=重物移动的距离hG(或速度vG)3、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)则拉力：F=1/2G只忽略轮轴间的摩擦，则拉力:F=1/2（G+G动）绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离hG(或vG) 4、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物只忽略轮轴间的摩擦，则拉力:F=1/n(G+G动）绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离hG(或vG)。组装滑轮组方法：偶定奇动第3节 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)=W总-W额=W总 斜面：W有用=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=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组) 斜面：W额=fL3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总=W有用+W额=FS=W有用/4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。公 式：=W有用/W总5、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。6、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。7、机械效率的测量： (1)原理：=W有用=GhW总=FS=W有用/W总(2)应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。 (3)器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。(4)步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。 (5)结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。 提升重物越重，做的有用功相对就多。 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。8、 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率（二）针对中考考点训练1.会画杠杆的力臂（知识点拔：点到线的距离）：画出图中两个力的力臂2.会区分杠杆的类别：如图所示，使用中属于费力杠杆的工具 A 剪刀B起子 C镊子 D钢丝钳3.会应用根据杠杆平衡条件。如图所示，杠杆AOB可以绕O点转动，现在它的B点挂一重物G，为了使它静止，可以在A点施加不同方向的力，图中四个方向的力中，力臂最大的是( )A、F1 B、F2 C、F3 D、F44.懂得滑轮组的不同绕法。如图所示，请画出滑轮组最省力的绕法5.按要求画出绳子的绕法。6.滑轮组的机械效率计算。（1）如图3所示的滑轮组，已知物重350N，动滑轮重40N(绳重及摩擦不计)，若重物匀速提升2m，则：1、拉力F为多大？2、有用功多大3、总功多大4、滑轮组的机械效率是？（2）用10N的力F拉着物体在水平面上使物体匀速运动，物体运动速度为20cm/s,1.若不计绳重及摩擦，求物体受到地面的摩擦力为多大？拉力的功率为多大？F2.若考虑绳重及摩擦，实际拉力为12N，则滑轮组的机械效率为多大？7.滑轮组的机械效率与压强、浮力等知识的综合能力（1）(2015南宁)30.（11分）体重为600N的小聪用如图19所示的滑轮组来竖直提升物体A。当A以0.1m/s的速度匀速上升时，小聪对绳子的拉力F为400N，滑轮组的机械效率为80%（不计摩擦及绳重）。求：（1）拉力F的功率；（2）物体A受到的重力；（3）小聪拉动绳子前后对地面的压强之比；（4）小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力。(2) (2016南宁)29.（9分）如图20所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m。当物体质量为2kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求：（1）物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力（2）动滑轮的重力；（3）物体质量为10kg，以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率。（3）(2013南宁)(9分)为了监测水库的水位，小明设计了利用电子秤显示水库水位的装置该装置由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成