3.4简单机械.ppt

1、第4节 认识简单机械(1),阿基米德 (公元前287-前212),古希腊伟大的数学家、力学家。,古希腊科学家阿基米德曾说过：给我一个支点，我就能撬动地球。请问他的话有道理吗?,杆杠有着悠久的历史,什么是杠杆？,？,活动一：,看图片 找共性,都是硬棒。（软的不行，但是直的弯的都可以）,工作过程中都在转动，转动过程中有一点是固定不动的,除固定不动的点外，还要受到两个力的作用。,一个能使它转动的力，另一个阻碍它转动的力。,1、定义：在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒。,一、杠 杆：,支 点：杠杆绕着转动的固定点,(用O表示),动 力：促使杠杆转动的力;(用F1表示),阻 力：阻碍杠杆转动的力;(用F

2、2表示),活动二：,做实验 感知力,讨论: 我们用桌面上的科学书模拟石头，用一支笔把它撬起来，想想看，怎么做？,根据下列杠杆(支点为O)，找出动力F1和阻力F2,活动三：,画力臂 定要素,请指出撬棒的支点、动力、阻力及力臂:,动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离,阻力臂(L2)：从支点到 阻 力作用线的垂直距离,o,L2,L1,(力的作用线：通过力的作用点，沿力的方向所画的直线),2、杠杆的五要素：,支点：,动力：,动力臂：,阻力：,阻力臂：,杠杆绕着转动的固定点，用O表示。,使杠杆转动的力，用F1表示。 (方向跟杆杠转动方向一致),从支点到动力作用线的距离，用L1表示。,阻碍杠杆转动

3、的力，用F2表示。 (方向跟杆杠转动方向相反),从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。,这些概念很重要,画力臂的方法是：,注意,1.找出杠杆的支点； 2.找出动力和阻力，并画力的作用线（延长线用虚线）； 3.过支点作出力的作用线的垂线段（虚线）； 4.用大括号和字母标出字母标记。 口诀：一点二线三垂直四标记,思考与讨论:,在生产生活中，你还能举出杠杆的其他实例吗？请你找出它们的五要素。,羊角锤,剪刀,镊子,托盘天平,钓鱼杆,翻斗车,羊角锤,L1,F1,F2,L2,F1,F2,L1,L2,活塞式抽水机,L1,L2,寻找人身上的杠杆,读图，寻找手臂上的杠杆。当手拿物体抬起或放下时，找到相应的杠杆，

4、以及支点、动力、阻力。,抬头,踮足,有关力臂的问题再思考：,2.杠杆是否都是直的？,力臂是到距离。,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？,答：不是,答：杠杆可以是直的，也 可以是弯的,答：要改变,想一想?,支点,力的作用线的,4.动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧吗？ 5.当力作用在支点时力臂为 。,第4节 认识简单机械(2),F1,F2,o,探究 杠杆的平衡条件, 杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用?,作用:调节杠杆自身的平衡,讨论：,研究杠杆平衡时，下列哪一种方案好？,O,O,可直接在杠杆读出力臂的大小,研

5、究杠杆的平衡,O,实验数据表格设计,F1L1,F2L2,?,?,杠杆两边受到的力,=钩码受到的重力,实验数据表格设计,2,3,2,2,3,1.5,4,1,2,3,4,2,提问: 你的实验结论与你的假设一致吗? 你的结论是什么?,杠杆的平衡条件：,F1L1=F2L2,动力动力臂阻力阻力臂,写成比例式？,动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。,影响杠杆平衡因素： 不是力，不是力臂，而是两者乘积,由此可得出什么结论呢?,1.什么是杠杆的平衡？,当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们说杠杆平衡了。,2.杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用?,3.为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢

6、?,作用:使杠杆在水平位置平衡,为了直接读取力臂的大小。,.杠杆的平衡条件是什么？,F1l1=F2l2,20N,10N,15N,判断下列图中的杠杆是否平衡？,A,B,C,D,结论应用,F3,F2,F4,F1,哪个方向更省力？,拉一拉,在A点加上一个力，要使此力最小，此力方向？,F1=G,l1,在球上施加最小的力使球对地面压力刚好为零，作该力的方向？,红颜色的箭头表示最小力的方向,B,A,O,如图所示，用轻质杠杆把重物匀速提升的过程中，力F方向始终跟杠杆垂直，那么力F的大小（ ） A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.保持不变 D.先变大后变小,A,变式练习：作业本A35页第11题,1.在“研究杠杆平

7、衡条件”实验中（1）实验前出现图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向调（填“左”或“右”）（2）实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向（填“左”或“右”）移动格（3）图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将 （填“保持水平”、“顺时针转动”或“逆时针转动”）,右,右,2,顺时针转动,练一练,2.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。,已知：F150N L120cm L22cm 求：F2？,解：根据杠杆的平衡条件： F1L1F2L2 F2 F1L1 / L2 =(50

8、N X 20cm) / 2cm =500N 答：钉子对铁锤的阻力为500N.,书本第99页第4题,3.一根轻质扁担长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？,分析：人肩挑处是 扁担的支点O，前 后两货物的重分别 为动力和阻力，要 求的肩处离前端的 距离是动力臂。,F1=G1600N,F2=G2200N,O,L1,L2,L=1.8m,4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，地面对双手的支持力至少 。若他在1分钟内做了30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

9、为瓦。,300牛,60,变式练习：书本第99页第3题,第4节 简单机械(3),观察图中所示的杠杆，比较它们的动力臂L1、阻力臂L2、动力F1、阻力F2的大小，你能得出什么结论？,省力杠杆,F1,F2,L1,L2,L1L2,F1F2,O,费力杠杆,O,F1,F2,L1L2,F1F2,L2,L1,F1,F2,L1,L2,等臂杠杆,L1=L2,F1=F2,O,F1,F2,L1,L2,费力杠杆,L1L2,F1F2,讨论：既然是费力杠杆，为什么还要使用呢？,省距离,思考与讨论： 你还能举出一些生活和生产中省力、费力和等臂杠杆的实例吗？如图所示，赛艇上的浆属于哪类杠杆？,给下列杠杆分类：,L2,F1,归纳,L1L2 F1F2 (动力阻力),L1F2 (动力阻力),L1=L2 F1=F2 (动力=阻力),下列工具中用到了几条杠杆，分别是什么类型的杠杆？,省力杠杆能不能省功？动力在做功过程中消耗的能量转化成了什么形式的能？,省力杠杆要费距离，所以不能省功。 动力做功时，消耗的化学能转化为机械能(和内能)