人教版八年级下册《简单机械》讲义

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物理八下123《简单机械》课件

物理八下123《简单机械》课件
第十二章 第3节 机械效率
序言
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提出问题
直接提升物体做功,与使用机械提升物体做 功相同吗?
提出问题:
实验
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J 2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
结论:使用动滑轮比直接提升物体不省功。 推论:使用任何机械不省功。
概念
有用功:直接对物体所做的功(工作目 的)。
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J 2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
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新人教版物理八年级下册 第十二章 简单机械 教学辅导 课件 (共72张PPT)

新人教版物理八年级下册 第十二章 简单机械 教学辅导 课件 (共72张PPT)

W总 Fs
难点:明确滑轮组做的有用功 有用功:动滑轮与物体连接处的拉力做的功。W有=F拉h
水中
F
F拉
F拉 F拉=G物-F浮 F浮 W有=F拉h =(G物- F浮)h
G物 W有 = G物-F浮 h
W总
Fs
拓展——机械效率
明确机械效率的含义, 杠杆 可以计算各种机械的
效率。(对于能力强
的学生)
滑轮
W有 = G物h
斜面
W总 Fs
谢谢!
9、春去春又回,新桃换旧符。在那桃花盛开的地方,在这醉人芬芳的季节,愿你生活像春天一样阳光,心情像桃花一样美丽,日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021 3:08:03 PM 11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。2021/3/62021/3/62021/3/6Mar-216-Mar-21 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/62021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021 13、志不立,天下无可成之事。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
层次1:实验研究
实验2(分组)
G物/N G动/N F/N
特点: F1 2G物+G动 力比一半稍大? 评估:绳重,轴摩擦
重点1:滑轮特点
层次2:受力分析
定滑轮
F
F G物
F G物
F=G物
重点1:滑轮特点
层次2:受力分析
动滑轮
2F

《简单机械》 讲义

《简单机械》 讲义

《简单机械》讲义一、什么是简单机械简单机械是我们日常生活和工作中常见的工具,它们能够帮助我们更轻松地完成各种任务。

简单机械并不是复杂的高科技设备,而是一些结构相对简单,但却非常实用的工具。

简单机械主要包括杠杆、滑轮、斜面、轮轴和螺旋等。

这些机械通过改变力的大小、方向或作用点,让我们能够用较小的力来完成原本需要较大力才能完成的工作。

二、杠杆杠杆是一种简单机械,它由一根硬棒在力的作用下能绕着固定点转动组成。

杠杆有三个重要的点:支点、动力作用点和阻力作用点。

根据杠杆的动力臂和阻力臂的长短关系,杠杆可以分为三类。

第一类是省力杠杆,动力臂大于阻力臂。

比如撬棍,我们用较小的力就能撬起较重的物体。

第二类是费力杠杆,动力臂小于阻力臂。

例如钓鱼竿,虽然我们需要用较大的力,但却能让鱼钩移动更远的距离。

第三类是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。

天平就是一个典型的等臂杠杆,它能帮助我们准确地测量物体的质量。

杠杆在生活中的应用非常广泛。

剪刀可以根据不同的用途设计成省力或费力杠杆。

开瓶器是省力杠杆,能轻松打开瓶盖。

三、滑轮滑轮是一个周边有槽,可以绕着装在框子里的轴转动的轮子。

定滑轮的轴固定不动,它不省力,但可以改变力的方向。

比如旗杆顶部的滑轮,能让我们轻松地将国旗升到旗杆顶部。

动滑轮的轴随物体一起移动,它能省力,但不能改变力的方向。

滑轮组则是由定滑轮和动滑轮组合而成,既能省力又能改变力的方向。

起重机上常常使用滑轮组来吊起重物。

四、斜面斜面是一种简单机械,它是一个倾斜的平面。

使用斜面可以省力。

比如将重物推上一个斜坡比直接抬升要省力得多。

在生活中,楼梯、盘山公路等都是斜面的应用。

斜面的坡度越小,就越省力,但需要移动的距离也就越长。

五、轮轴轮轴由轮和轴组成,并且轮和轴能一起旋转。

当动力作用在轮上时,轮轴是省力的机械。

例如方向盘、门把手等。

当动力作用在轴上时,轮轴是费力的机械,比如自行车的飞轮。

六、螺旋螺旋是一种特殊的斜面。

常见的螺旋有螺丝、螺母等。

人教版八年级物理下册第12章简单机械PPT课件全套

人教版八年级物理下册第12章简单机械PPT课件全套
出或量出力臂的大小。
知2-讲
A B
知2-讲
实验步骤: 1. 调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。 2. 在杠杆的左侧一个位置挂上适量的钩码,记录
此位置,同时在右侧挂上适量的钩码,移动此 钩码的位置使杠杆在水平位置平衡,记录此 位置。 3. 改变钩码数量或位置,重复上面的步骤,得出 三组数据。
4.进行实验与收集数据 实验注意事项
知2-讲
1.在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母,使杠
杆在水平位置平衡。
2.挂钩码后,不能再移动平衡螺母,只能通过移动
钩码的位置使杠杆平衡。
3.读数时,杠杆仍要求是处于水平平衡状态,以便
直接读出力臂的长度。
请同学们开始做实验
实验数据记录
实验次数 1 2 3
F1/N 2 5 10
L1/m 0.15 0.08 0.05
作出杠杆的五要素
L1
L2
o
F1
知2-讲
F2
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:F1+L1=F2+L2 假设二:F1–L1=F2–L2 假设三:F1/L1=F2/L2 假设四:F1 ·L1=F2 ·L2
知2-讲
3. 制定计划与设计实验 器材:杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台 测量的物理量:力的大小 力臂的长度 (1)杠杆两端装置两只可调节的螺母,能起 什么作用? 调节杠杆自身的平衡。 (2) A、B两图中的杠杆处于静止状态, 实验时采用哪幅图?为什么? 采用A图。实验时,使杠杆在水平 位置平衡,便于在杠杆上直接读
(来自《典中点》)
知1-练
2 【中考·河南】如图所示,小华用苹果和橘子来玩 跷跷板。她将苹果、橘子分别放在轻杆的左、右两 端,放手后,杆马上转动起来。使杆逆时针转动的 力是( D ) A.苹果的重力 B.橘子的重力 C.杆对橘子的支持力 D.苹果对杆的压力

第十二章 简单机械(课件)八年级物理下册(人教版)

第十二章 简单机械(课件)八年级物理下册(人教版)
N,请画出绕绳的方法(不计滑轮重与摩擦)。
考点解析
考点6 有用功和额外功
1.用水桶从井里提水,人对水做的功是
井里,要把桶打捞上来,对桶做的功是
有用
有用
功,对桶做的功是
功,对水做的功是
额外
额外
功。当桶掉进
功。
2.如图所示的装置,用250 N的拉力F将重为400 N的物体匀速提升2 m,下列说法
正确的是( B )

3.若只忽略摩擦,不能忽略动滑轮的重,则绳子拉力F=_______________.若物体升
nh
高的高度为h,则绳子自由端移动的距离为s=_____;若物体升高的速度为v
物,
nv物
则绳子自由端移动的速度为v绳=_______。

4.绳子段数只由作用在_____滑轮上的绳子段数决定。
教材知识梳理
六、有用功、额外功和总功

G

G
的高度,F为动

摩擦力,F为拉
力,s为动力作 不计绳重、摩擦 力,s 为物体

用点移动的距 其中G为提升重 移动的距离,s
离。
物的重力,h为
绳为绳子自由
重物升高的高度 端移动的距离
,s为绳子自由 ,n为承担摩
端移动的距离, 擦力的绳子段
n为承担重物的 数。
绳子段数。

Gh
Gh Ff s
60
直向下的拉力F=30 N,则杠杆重为_____N。②若仅将支点从点1移至点2,则杠
120
杆水平静止时竖直向下的力F=______N;当支点在点2时改变F的作用点和方向,
20
则使杠杆水平静止的最小力F=_____N。
4.重为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一水平拉力F,让棒缓慢转到图中虚

第十二章 简单机械(单元解读课件)八年级物理下册(人教版)

第十二章  简单机械(单元解读课件)八年级物理下册(人教版)



第十二章 简单机械
(一)认识杠杆
1. 感知杠杆
本章第1节的节首图通过呈现古人使用杠杆的场景,使学生感
受到杠杆是一种劳动工具。这幅节首图和本章的章首图“机械臂
”一起,通过两个跨越历史长河的机械的变迁,向学生展示机械
历史发展的进程,反映人类对机械的不断探索。这对于杠杆概念
的引入和学生的情感体验具有重要意义。同时,教科书列举生活
借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高
度,再次计算拉力所做的功W2 。之后设问:“这两
次拉力所做的功一样吗?为什么?”这样的教学过
程,不仅有利于揭示有用功和额外功的实质,还会
使学生对W2 > W1 ,有直观的认识。以这一认识为
基础,通过分析、讨论,突出使用机械总要做额外
功,进而为引出机械效率概念打下基础。
本章是初中物理力学部分的最后一章,涉及前面所学的力和
功的知识,具有一定的综合性。一方面,要从力的角度认识简单
机械;另一方面,还要从功的角度认识简单机械。关于平衡状态,
初中物理课程仅涉及二力平衡和杠杆平衡。《课标》对杠杆平衡
有新的要求,即通过实验,探究并了解杠杆的平衡条件。其中既
有实验探究的要求,又有知识方面的要求,而且探究杠杆的平衡
第2节 滑轮
学生通过实验总结出定滑轮、动滑轮的作用和特点后,要通过对比
(是否省力,是否可以改变力的方向,是否省距离)找出它们各自的优
缺点,这样有利于培养学生辩证地认识事物的意识和习惯。
对于滑轮组的特点,可在教科书的基础上进行必要的拓展,为学习
滑轮组的机械效率作好铺垫,分散教学的难点。另外,“科学世界”栏
条件实验被列为学生必做实验。
内容分析

人教版八年级物理下册课件第十二章.简单机械

人教版八年级物理下册课件第十二章.简单机械

沿斜 面拉

F/N
斜面 长
s/m
有用 功
W有/J
总功
W总/J
机械 效率
η/%
1 20° 木板 5 0.27 3.5 0.8 1.35 2.80 48.2
2 30° 木板 5 0.40 4.3 0.8 2.00 3.44 58.1
3 40° 玻璃 5 0.51 4.2 0.8 2.55 3.36 75.9
第十二章 简单机械
整合拓展创新
类型一 杠杆及其平衡条件 此类型题目主要考查在实际生活中各种用具属于哪种杠杆、 杠杆示意图的画法以及用杠杆的平衡条件进行计算,多以填空 题、选择题、作图题、实验探究题和计算题的情势出现。
第十二章 简单机械
例1 如图12-T-1所示的吊车,利用伸缩撑杆可使吊臂绕O 点转动;伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时对吊臂的支持力始终与吊 臂垂直。下列关于这个吊车的有关说法正确的是( D )
A.使用这种吊车,好处是可以省力 B.使用这种吊车,好处是可以少做功 C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力慢慢变大 D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力慢慢变小
第十二章 简单机械
【针对训练】 1 如图12-T-2所示,小丽在“研究杠杆平衡条件”的实
验中,使杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两边的钩码下面各 增加一个大小相等的钩码,则杠杆( B )
___费___力、 省距离
不省力、 不费力
应用举例 撬棒、铡刀、动 滑轮、羊角锤、钢 丝钳、手推车、花
枝剪刀 缝纫机踏板、起 重臂、筷子、理发 剪刀、钓鱼竿
天平、定滑轮
第十二章 简单机械
2.一个平衡条件——杠杆平衡条件 (1)杠杆平衡:杠杆___静__止__不__动___或匀速转动。 (2)调节平衡:测量前调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在 ____水__平__位置平衡。这样做的目的是:①排除杠杆自重的影 响;②方便从杠杆上量出力臂。 (3)探究结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是 动力__×__动__力__臂__=__阻__力__×__阻__力_。臂用公式表示为_____F_1_l1_=__F_2_l2__或 _______FF_1_2=___ll2_1____。

人教版八年级物理下册第十二章 简单机械(全章课件)

人教版八年级物理下册第十二章 简单机械(全章课件)

①请将表格中的实验数据补充完整; ②实验时需要测量三组以上数据的目的是_______; ③杠杆的平衡条件是_______________________.
解析
为了方便读取力臂,本实验中应该让杠杆
在水平位置平衡. 在调节平衡时,哪边高就向哪边调.
为了减小实验误差,需要多次测量求平均值. 答案 (1)水平 读取力臂 左 左
例题精讲
【例3】 “探究杠杆的平衡条件”实验.
(1)实验前,应先调节杠杆两端的平衡螺母,这是为 了使杠杆在____位置平衡,这样做是为了避免杠杆自 身的重力对杠杆平衡的影响,而且实验时方便______. 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. (2)部分实验数据已记录在下表中.
动力 F1/N 阻力臂
L2/m
0.2 0.3
2. 在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)安装好杠杆,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆
在水平位置平衡;把钩码挂在杠杆A点如图12-1-9甲,
竖直向下 为方便直接从杠杆上读出力臂,应在B点沿着______
的方向拉动弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡. (2)如图12-1-9乙,当弹簧测力计由位置1转至位置2 的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,测力计示
(2)①152
②多次实验避免偶然性,使规律具有
普遍性③动力×动力臂=阻力×阻力臂
举一反三
1. 如图12-1-8所示,利用铁架台、带有刻度的杠杆、
细线、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条 件.
(1)实验前杠杆如图12-1-8所示,为使杠杆处在 水平位置 ________ 平衡状态,应将杠杆右端的平衡螺母B向 右 ____( 填“左”或“右”)调. (2)记录实验数据的表格如下表,请将表头栏目,实验 所记录的数据补充完整.

人教版部编版 八年级物理下册第12章简单机械【全章】PPT教学课件

人教版部编版 八年级物理下册第12章简单机械【全章】PPT教学课件

等臂杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
生活中的剪刀
思考:什么情况下,人们会选用费力杠杆? 使用费力杠杆有什么好处? 当阻力比较小时,人们会选用费力杠杆。 使用费力杠杆会省距离,很方便。
例题:
l1=9 m
F1=200 N
l2=7 cm O
F2
54
自己 动手 做实验
思考:在研究杠杆的平衡时,我们为什么要使杠杆在水 平位置平衡呢? 为了简单地得到力臂的值。
55
探究杠杆的平衡条件
实验次 数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
F1×l1
(N·cm)
F2×l2
(N·cm)
1
2
3
56
结 论: 杠杆平衡的条件是:_动__力__×__动__力__臂__=__阻__力__×_阻__力__臂_____; 它的公式是__F_1_l1_=__F_2_l2__;或是__FF_12___ll12__; 也称作__________.
人教部编版八年级物理下册 第12章简单机械【全章】
PPT教学课件
第十二章 简单机械
第1节 杠杆
它们工作时有什么共同特征?
认识杠杆 思考:杠杆有什么共同特征
有力的作用 绕固定点转动 硬棒
杠杆:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒.
杠杆的五要素
O
L1
L2
F1 F2
支点:杠杆绕着
转动的点。(O)
G1
G2
F1×l1 =F2×l2 即G1×l1 =G2×l2 又l1>l2 G1<G2

物理八年级下册第十二章简单机械 课件

物理八年级下册第十二章简单机械 课件

L1
注意: 涉及杠杠原理的计算题,应该先明确动力、阻力、动
力臂、阻力臂, 知道其中三个量求另一个未知量!
探究杠杆的平衡条件:
问题讨论: 1.什么情况下,我们就说杠杆平衡了? 2.为什么要调节杠杆在水平位置平衡? 3.杠杆调平的方法是什么? 4.多次实验的目的是什么? 5.根据杠杆平衡条件分析,若测力计斜拉示数如何变化?
带入数据,得:10F1=500x3
解得:F1=150N
例2.如图所示,弹簧测力计对杠杆拉力的力臂与钩码对杠 杆拉力的力臂之比是5:2,弹簧测力计读数是4N,杠杆重 忽略不计,则钩码重多少?
杠杆的分类
杠杆的平衡条件F1l1=F2l2
l1>l2时,F1<F2,
是省力杠杆
l1=l2时, F1= F2,
教学课件
物理 八年级下册 人教版
两千多年前著名的学者、力学之 父——阿基米德曾说过这样的豪言壮 语:“若给我一个立足点和一根足够 长的棍我可以搬动地球”。实际上阿 基米德所构想的装置是一个什么样的 机械呢?
学习目标(课时1)
1.认识杠杆,知道有关杠杆的几个概念, 会做力臂。
2.能从常见的工具和简单机器中识别出杠杆。
如图所示,用力 F 沿长为 L,高为 h 的光滑斜面把重为 G 的物体从 A 端匀速拉到 B 端。求 F 对物体所做的功。
因为使用任何机械都不能省功
所以 W1= W2
B F
FL = Gh
A
即 F/G =h/L
斜面长是斜面高的几倍,则推力是物重的几分之一。
F1 l1
l2 F2
F2 l2 l1 F1
F2 F1 l1
l2
F1
F1 l2l1
A.启瓶器
B.切纸铡刀

人教版八年级物理下册第十二章简单机械PPT课件

人教版八年级物理下册第十二章简单机械PPT课件
第十二章 简单机械 第一节 杠杆
第1课时 杠杆及其平衡条件
学习目标导航 课前自主预习 课堂合作探究
课后作业
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学习目标导航
学习目标: 1.知道杠杆的特征,能在杠杆上确认支点、 动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。 2.能准确画出动力臂与阻力臂。 3.会探究杠杆的平衡条件。
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学习目标导航
(1)在杠杆两侧同时各减掉一个钩码; (2)在杠杆两侧钩码下同时各加挂一个钩码;
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课堂合作探究
(3)将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小 格; (4)将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小 格。 A(1)(3) B(2)(4) C(2)(3) D(1)(4)
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课后作业
夯实基础 一.选择题 1.下列说法正确的是( D )
重难点: 1.能准确画出动力臂与阻力臂。 2.会探究杠杆的平衡条件
知识链接:调节天平的平衡.数学中点到 线的距离
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课前自主预习
1. 杠杆的定义:在力的作用下 能够绕固定点转动 的硬棒叫杠杆。 2.杠杆的五要素: ①支点:杠杆 可以绕其转动的点,用字母 O 表 示。 ②动力:使杠杆 转动 的力,用字母 F1 表示。 ③阻力:阻碍杠杠转动 的力,用字母 F2 表示。 ④动力臂:从支点到动力作用线的距离,用字母 L1 表示。 ⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用字母 F2 表示。
A.支点不一定在杠杆上 B.动力臂与阻力臂的和是杠杆的长度 C.力臂肯定在杠杆上 D.力的作用点肯定在杠杆上
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课后作业
2.(2017咸宁)如图所示的四幅图中,力F的力臂 画法错误的是( D )
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课后作业

第十二章《简单机械》—人教版八年级物理下册课件 (共28张PPT)

第十二章《简单机械》—人教版八年级物理下册课件 (共28张PPT)
线方向,仍使杠杆在水平位置保持平衡,则( D )
A.动力臂增大,动力增大
B.动力臂增大,动力减小
C.动力臂减小,动力减小
D.动力臂减小,动力增大
B 5. 如下图所示的四种机械装置中,不能省力的装置是( )
A.自行车的脚踏板 B.旗杆顶的定滑轮 C.水管上的水龙头 D.大门上的门把手
6. 如图所示,已知物体A和动滑轮的总重为200 N,当物体A匀
一、简单机械 杠杆
1.杠杆的五要素
①支点O、动力F1 、阻力F2 、动力臂 l1 、阻力臂 l2
② 图示杠杆的力臂
例:画出图中力F对 支点O的力臂l 。
l
O
F
例 一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重
2 000 N,它的长宽之比为4:3,将它置于水平地
面上如图所示,若在A点用力F抬起金属块的一
端,则力F至少为
不能省力但能 改变拉力方向
能省一半力, 不能改变拉力方向
等臂杠杆 动力臂是阻力臂2倍的杠杆
滑轮组
①使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体用 的力就是物重或物体与动滑轮总重的几分之一;绳子移动的距 离就是物体移动距离的几倍,如:当动滑轮上的绳子段数为n, 物体重力为G物,动滑轮重G动,自由端拉力为F,则有F=(G物+G 动)/n(不计所有摩擦时),物体提升的高度为h,自由端通过 的距离为S,则s=nh
2.按照要求组装图A、B滑轮组。(动滑轮自重不计) (1)用G/2的力提起重物; (2)用G/3的力提起重物。
F=G/3
F=G/2
3. 如图所示,杠杆在力F1、F2的作用下(F2未画出)处于平 衡状态.O为支点,L2是力F2的力臂,请在图中画出F1的 力臂L1和力F2的示意图.

人教版八年级物理下册第12章《简单机械》全章精品教学课件

人教版八年级物理下册第12章《简单机械》全章精品教学课件

课堂小结
杠杆的 概念
杠杆平衡 的条件
杠杆的 分类
同学们再见
人教版八年级物理下册第十二章
第二节 滑轮
学习目标
1、认识定滑轮和动滑轮 2、知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的
作用
3、会根据要求使用和组装滑轮 4、了解其他简单机械(轮轴、斜面
等)的一些应用
小轮
凹槽

这些都是滑轮,请你观察它们的结构吧。 滑轮:边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮。
F F
结论:
F
1(G n
G动)
s nh
练一练
F=100 N
F
s=10 m
s= ?
F=?
F=100 N
s=?
s=?
G=100 N h=10 m
G=? h=?
G=? h=10 m
物体以0.2 m/s 的速度匀速上 升10 s 的时间
讨论:若每个滑轮重30 N,结果如何?
练一练
F
汽车重2×104 N,陷入泥中,受到的阻力为 3×103 N。用如图所示装置,则至少要用多 大的力才能将汽车拉出?
结论: 使用定滑轮不省力,不省
距离;但可以改变力的方向。
二、动滑轮
工作时,轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。 物重 物体移 物体移动 拉力 拉力 拉力移动 G/N 动方向 距离h/m F/N 方向 距离S/m
结论: 使用动滑轮可以省力; 但
费距离,且不改变力的方向。
练一练
1.定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物,若在
使用费力的杠杆,有什么好处呢?
2.费力杠杆: 动力臂小于阻力臂,动力大于阻力。
在生活中,你还发现了哪些工具是费力杠杆?
使用费力杠杆,虽然费了力,但却省了动力作 用点移动的距离。

2020年春最新人教版初中八年级下册物理第十二章《简单机械》全章精品教案讲义

2020年春最新人教版初中八年级下册物理第十二章《简单机械》全章精品教案讲义

第1节杠杆第1课时杠杆及其平衡条件知识与技能1.知道什么是杠杆,能从常见工具中辨认出杠杆。

2.能够辨认出支点、动力、阻力,会确定动力臂和阻力臂。

3.通过观察与实验,探究并理解杠杆的平衡条件,并能进行简单计算。

过程与方法1.通过认识生活中的杠杆、认识杠杆五要素的过程,体会科学抽象的方法。

2.经历探究杠杆平衡条件的过程,学会分析实验现象、寻找数据间规律,从而归纳出实验结论的一般方法。

情感、态度与价值观激发物理兴趣,形成探究思维,有小组合作意识。

教学重、难点1.杠杆平衡条件。

2.力臂的概念和画法。

教具准备羊角锤、铁架台、钩码、细绳、等分刻度的匀质木尺、多媒体课件等。

一、情景引入多媒体展示:古埃及人建造金字塔时利用简单机械搬动巨大石块;我国古代利用桔槔在井上汲水;在现代建筑工地上,人们利用挖土机、起重机、吊车、钳子等工具进行劳动。

让学生找出它们的共同特点。

通过这些实例,有效地引起学生的注意,从而导入新课。

二、新课教学探究点一:杠杆来看一下羊角锤的工作特点。

学生交流、讨论后得出结论:1.硬;2.在力的作用下绕某一点转动。

演示:用长木板绕固定点转动撬一重物。

说明物体只要是硬的就行,跟形状无关。

同时边说边板书课题。

1.定义:一根硬棒在力的作用下如果能绕固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。

让学生再举一些杠杆的实例(如活塞式抽水机、跷跷板)以巩固对定义的理解。

2.杠杆的五要素:支点:杠杆绕着转动的点叫支点,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。

那么要产生同样的效果,施加力的大小、方向是否一样呢?让学生按下图所示分别操作。

(1)分别按图甲三个位置沿图示方向向下施力使杠杆静止。

提问:三次施加的力的大小是否一样?答:不一样。

(大小关系能回答出来)这说明要使杠杆保持这种状态,力的大小跟什么有关?学生会回答跟作用点和支点的远近有关,且距离越大,力越小。

(2)老师不加解释,再让学生按图乙所示施加力使杠杆保持静止,学生会发现虽然作用点相同,即作用点和支点的远近相等,但力的大小却不同,且F1>F2。

《简单机械》 讲义

《简单机械》 讲义

《简单机械》讲义一、简单机械的定义和作用在日常生活和工作中,我们常常会用到各种各样的工具来帮助我们完成任务,使工作变得更轻松、更高效。

这些工具中很多都利用了简单机械的原理。

简单机械是指能够改变力的大小、方向或作用点的基本机械装置。

简单机械的作用主要有两个方面。

一是可以省力,让我们能够用较小的力去克服较大的阻力;二是可以改变力的方向,使力的作用更符合我们的需求。

二、常见的简单机械1、杠杆杠杆是一种在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。

杠杆由支点、动力臂和阻力臂组成。

根据动力臂和阻力臂的长短关系,杠杆可以分为三类:(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆。

例如,撬棍、羊角锤、铡刀等。

使用省力杠杆可以省力,但需要移动较大的距离。

(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆。

比如,钓鱼竿、镊子、筷子等。

费力杠杆虽然费力,但能节省距离。

(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆。

天平就是典型的等臂杠杆,它不省力也不费力,但可以测量物体的质量。

2、滑轮滑轮是一个周边有槽,可以绕着装在框子里的轴转动的小轮。

滑轮分为定滑轮、动滑轮和滑轮组。

(1)定滑轮:轴固定不动的滑轮。

定滑轮不省力,但可以改变力的方向。

例如,旗杆顶部的滑轮就是定滑轮。

(2)动滑轮:轴随物体一起移动的滑轮。

动滑轮能省一半的力,但不能改变力的方向。

(3)滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成的装置。

使用滑轮组既能省力又能改变力的方向。

3、斜面斜面是一种简单机械,指与水平方向有一定夹角的平面。

比如,盘山公路、楼梯等都可以看作是斜面。

斜面可以省力,斜面的坡度越小,省力越多,但需要移动的距离也越长。

4、轮轴轮轴由轮和轴组成,并且能绕共同轴线旋转。

例如,汽车的方向盘、水龙头的旋钮等。

轮轴的实质是可以连续旋转的杠杆,当动力作用在轮上时省力,作用在轴上时费力。

三、简单机械的原理简单机械的工作原理都基于力学的基本定律,如杠杆原理、滑轮原理等。

杠杆原理,也称为“杠杆平衡条件”,表述为:动力×动力臂=阻力×阻力臂。

八年级物理课件:12.4《简单机械》(新人教版下册)

八年级物理课件:12.4《简单机械》(新人教版下册)

举一反三
3. n 个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组, 每个动滑轮的质量与所 悬挂的物体质量相等。不计一切摩擦和绳的重力,滑轮组平衡时拉力 大小为 F,如图所示。若在图示中再增加一个同样质量的动滑轮,其 他条件不变,则滑轮组再次平衡时拉力大小为( B ) F A. 2 B.F n+1 C. n F n D. F n+1
易错点二:滑轮组省力费距离的规律 易错现象: 1.滑轮组中承担物重的绳子段数有时判断错误。 2.省力与费距离的倍数关系有时弄反。 3.在确定绳子自由端的拉力时,忽略动滑轮的重力。 【例 3】如图是由相同的滑轮安装的滑轮组,甲乙两人分别用两 装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度, 绳子自由 端所受的拉力分别是 F 甲、F 乙,若不计绳重和摩擦,下列说法正确的 是( )
【例 5】如图所示的滑轮组,每个滑轮重为 20 N,绳重及摩擦不 计。用它匀速提升重为 100 N 的物体,所用的拉力 F 是( A.50 N C.70 N D.120 N 【错解】A 【错因分析】 在该滑轮组中有两段绳子承担物体重力, 物体重 100 N,绳端拉力为 50 N,没有考虑绳子还提起了动滑轮,在滑轮的使用 中,动滑轮的重是影响力的一个重要因素。 B.60 N )
举一反三 4.如图所示,用 12 N 的水平拉力 F 拉滑轮,使足够长的物体 A 以 0.2 m/s 的速度在水平地面上匀速运动, 弹簧测力计的示数为 2 N。 若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确的 是( D )
A.地面受到的摩擦力为 6 N B.滑轮移动的速度为 0.4 m/s C.绳子拉物体 A 的功率为 1.6 W D.在运动过程中若将拉力 F 增大到 16 N,弹簧测力计的示数仍 为2N
【例 4】如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做 匀速直线运动,所用的拉力分别为 F1,F2,F3,那么,下列关系式中 正确的是( )
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八年级下册物理知识详解系列——第十二章《简单机械》思维导图【杠杆】(1)定义:一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这个硬棒就叫杠杆。

(2)杠杆可以是直的也可以是弯的,但它一定是硬棒,即不能变形的棒。

(3)杠杆的五要素①支点:杠杆绕着转动的点(图中的O点)。

②动力:使杠杆转动的力(图中的F1)。

③阻力:阻碍杠杆转动的力(图中的F2)。

④动力臂:从支点到动力作用线的距离(图中的l1)。

⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(图中的l2)。

点拨对杠杆力臂的理解:要弄清动力臂和阻力臂,首先要弄清“力的作用线”的概念。

经过力的作用点,沿着力的方向所引的直线叫力的作用线。

力臂就是从支点到力的作用线的距离。

强调力臂是一个距离,是一个点到一条线的距离,是从支点到力的作用线的距离。

如上图所示,它的起点是杠杆的支点,它的终点是从支点O所作力的作用线的垂线的垂足。

典例如图所示,一根粗细均匀的木棒,在力F的作用下可绕O点转动。

请在图中画出木棒所受重力的示意图及力F对O点的力臂。

解析:均匀木棒,重心在其几何中心,作F的力臂需将力的作用线反向延长。

答案:如图所示。

【杠杆的平衡条件】(1)杠杆平衡的含义在力的作用下,如果杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动,我们就认为杠杆平衡了。

(2)杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂,用公式表示为F1l1=F2l2,这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。

即阻力/动力=动力臂/阻力臂或。

F2/F1=l1/l2(3)利用杠杆平衡条件来分析和计算有关问题,一般遵循以下步骤:①确定杠杆支点的位置。

②分清杠杆受到的动力和阻力,明确其大小和方向,并尽可能地作出力的示意图。

③确定每个力的力臂。

④根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解。

典例如图所示,一轻质杠杆,以O为支点,OA长0.4m,CO长0.3m,CB长0.4m,A端挂的铝块质量为5.4kg,欲使杠杆平衡,在B点应至少施加多大的力?并请画出力的方向。

(g=10N/kg)解析:A端的阻力F2等于铝块重力G,铝块重力大小不变,力臂l2=OA,大小也一定不变;所以阻力与阻力臂l2的乘积大小一定。

由杠杆平衡条件F2/F1=l1/l2,可判断出,F1l1的大小也一定,要使动力F1最小,则必须使动力臂最大。

对于杠杆,最大的动力臂是:连接支点到动力作用点的线段,则最小的动力就是以支点到动力作用点的连线为力臂的力。

根据上面的方法作图。

作动力臂l1:连接O、B,以OB为动力臂。

画动力F1:过B点作OB的垂线,作出动力F1.OB为动力臂,可以用勾股定理求出l1=0.5m,再利用平衡条件求出动力F1=43.2N答案:43.2N 如图所示。

点拨省力杠杆还是费力杜杆,并无好坏之分,在实际中根据不同需要选择不同类型的杠杆。

典例(中考)如图所示,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )。

A.钓鱼竿B.开瓶器C.灭火器压把D.钢丝钳解析:区分省力杠杆和费力杠杆,要比较动力臂和阻力臂大小,开瓶器、灭火器压把、钢丝钳等都是省力杠杆,故B、C、D错误。

钓鱼竿的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A正确。

答案:A【定滑轮】(1)定义:轴固定不动的滑轮(如图所示)。

(2)实质:等臂杠杆。

(3)特点:不能省力,但能改变力的方向。

典例使用定滑轮沿不同方向将物体匀速拉起时,拉力分别为F1、F2、F3,如图所示,则三个力之间的关系是( )。

A. F1<F2<F3B.F1>F2>F3C. F1=F2=F3D.F1>F2=F3解析:定滑轮相当于等臂杠杆,使用定滑轮只能改变力的方向,并不省力,所以三力均相等。

答案:C【动滑轮】(1)定义:轴和重物起移动的滑轮(如图所示)。

(2)实质:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆(3)特点:使用动滑轮能省一半的力,但费距离且不能改变力的方向。

(4)绳子自由端移动的距离是重物移动距离的2倍。

【滑轮组】(1)定义:定滑轮、动滑轮组合在一起叫滑轮组。

(2)特点:使用滑轮组既能省力又能改变力的方向。

(3)滑轮组省力情况分析:F=G/n(其中n为承担动滑轮的绳子的段数)。

(4)绳子自由端移动距离s=nh(h为重物移动的距离)。

(5)滑轮组组装的原则基本原则是“奇动偶定”。

首先根据题意求出绳子的段数n=G/F(G表示物重,F表示所需拉力),若拉起重物的绳子段数为奇数,则绳子的起点从动滑轮开始绕线,如图甲所示;若拉起重物的绳子段数为偶数,则绳子的起点从定滑轮开始绕线,如图乙所示。

还要注意拉力方向不同,所需定滑轮个数也不同。

典例如图甲,滑轮自身重力和摩擦不计,请按题中所给的F与G的关系,在图中用笔画线代替绳子将滑轮组绕好。

解析:滑轮组的组装方法:按照“奇动偶定”的原则:(1)当承重绳数n为奇数时,绳子固定端应拴在动滑轮上(即“奇动”),若不改变力的方向,则需要的动滑轮数=定滑轮数=(n-1)/2,若要改变力的方向,则再添加一个定滑轮。

(2)当承重绳数n为偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上(即“偶定”),若不改变用力方向则动滑轮数为n/2个,定滑轮比动滑轮少一个,若要改变力的方向,则定滑轮数应等于动滑轮数。

答案:如图乙所示。

【轮轴】(1)定义:由轮和轴组成的,能绕共同的轴线旋转的机械叫轮轴。

(2)轮轴相当于一个杠杆。

轮和轴的中心O是支点,作用在轮上的力是动力F1,作用在轴上的力是阻力F2,轮半径OA就是杠杆的动力臂l1,轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2由杠杆的平衡条件可知:F1·OA=F2·OB或F2/F1=OA/OB如果轮半径用R表示,轴半径用r表示,上式可写作:F2/F1=R/r因此,轮半径是轴半径的几倍,作用在轮上的动力F1就是作用在轴上的阻力F2的几分之一。

【斜面】斜面是简单机械的一种,可用于克服垂直提升重物的困难。

利用斜面将物体提升到一定高度时,力的作用距离和力的大小都取决于斜面的倾角。

物体与斜面间摩擦力很小时,可达到很高的效率。

如图所示,用F表示力,L表示斜面长,h表示斜面高,物重为G,不计阻力时,根据功的原理可知FL=Gh。

斜面倾角越小,斜面越长,越省力但越费距离。

典例:如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是()解析:由于不计机械自重和摩擦,机械均为理想机械。

A项为一斜面,根据斜面公式,F1×4m=G×2m,所以F=1/2G;B项F2=1/3G;C项F3=2G;D项F4=1/4G。

通过比较可知F4<F2<F1<F3。

本题选D答案:D【功的原理】(1)使用任何机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械而直接用手所做的功。

也就是使用任何机械都不省功,这个结论叫“功的原理”。

(2)怎样理解任何机械都不省功:①不考虑摩擦和机械自重(理想机械),人们对机械做的功与机械对物体做的功相等。

②在实际机械中,人们对机械所做的功大于机械对物体做的功。

【有用功、额外功和总功】(1)定义在物理学中,把完成某项任务时有实用价值的功,叫有用功;把其他无实用价值而又不得不做的功,叫额外功。

有用功与额外功之和是总功。

(2)有用功是为了达到目的人们必须做的且对人们有用的功。

例如,要想提水上楼,水重乘以提升高度就是有用功,表示为W有=Gh。

(3)额外功的产生主要有两种原因:①提升物体时,克服机械自重、容器自重等所做的功。

②克服机械的摩擦所做的功。

(4)总功是人们在达到一定目的的过程中,实际做的功,一般指动力F做的功。

【机械效率】(1)有用功和总功的比值叫机械效率,用η表示,机械效率=有用功/总功,即η= W有/W总。

(3)典例小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m,所用的拉力为50N,此时拉力所做的功为W,滑轮组的机械效率为η1;若仍用该滑轮组提升一个重为170N的物体,此时滑轮组的机械效率为η2。

则W、η1、η2分别为(不计绳重和摩擦)( )。

A.240J,80%,85%B.300J,80%,85%C.300J,80%,80%D.240J,75%,80%解析:W总=F·s=F·3h=50N×3×2m=300Jη1=G h/FS=(120N×2m)/(50N×2m)×100%=80%W额=W×(1-η)=300J×(1-80%)=60J因不计绳重和摩擦,假设动滑轮的重量为G'W额=G'h,则60J=G'×2m,即G'=30N第二次提物体W有=Gh=170h,W额=G’h=30h,W总=W有+W额=17Oh+30h=200hη2=W有/W总×100%=(170h/200h)×100%=85%。

答案:B【实验:测量滑轮组的机械效率】(1)实验方案用刻度尺测出钩码被提升的高度h和绳子末端移动的距离s,算出钩码的重力,用弹簧测力计测出绳子末端的拉力F,求出机械效率η。

(2)实验步骤①算出钩码的重力G=mg②按图甲中所示的装置安装好滑轮组,先在细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处用色笔在细绳上做个记号,再匀速拉弹簧测力计,提升重物,此时弹簧测力计的示数即为拉力F。

用刻度尺量出钩码上升的高度h以及细绳色点到与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,就是细绳自由端通过的距离s。

③由以上测得的数据,用公式η= Gh/Fs算出滑轮组甲此时的机械效率η1,改变钩码的数量,重复以上实验。

④再换用装置乙,用相同的方法测出滑轮组乙的机械效率η2。

⑤实验完毕,整理好仪器,放回原处。

(3)实验结论滑轮组的机械效率与滑轮组自身有关,在提起同样重的物体时,动滑轮越重、摩擦力越大,其机械效率越小。

上面实验中甲的机械效率大于乙的机械效率。

滑轮组的机械效率还与所提重物有关,同一滑轮组,所提重物的重力越大,其机械效率越大。

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