内容正文:
物理
第一部分 回归教材 夯实基础
第15课时 简单机械基础
主要机械类别 影响省力情况的
主要结构因素 满足条件(力与结构因素关系) 力与结构因素关系分解
杠杆 力臂大小 F1l1=F2l2 l1>l2省力
l1<l2费力
l1=l2不省力、不费力
滑轮(变形的杠杆) 承担重力的绳段数n F=G物
(不计滑轮重、绳重及摩擦) n越多,越省力,
n=1,
定滑轮不省力
1.思考下面两个问题并完成表格,从整体上认识简单机械.
(1)本章我们学习了哪几种简单机械,分别列举实例.
(2)思考人类为什么要使用这些简单机械,它们的优势和弊端是什么?(实例答案不唯一)
种类 实例 优势与弊端
杠杆 剪刀 有的可以省力但一定费距离,有的可以省距离但一定费力,有的可以改变力的方向
滑轮 旗杆顶的定滑轮
轮轴 汽车方向盘
斜面 盘山公路
杠杆
剪刀
有的可以省力但一定费距离,有的可以省距离但
一定费力,有的可以改变力的方向
滑轮
旗杆顶的定滑轮
轮轴
汽车方向盘
斜面
盘山公路
2.根据如图写出杠杆的五要素的定义:
支点: 杠杆可以绕其转动的点O .
动力: 使杠杆转动的力F1 .
阻力: 阻碍杠杆转动的力F2 .
动力臂: 从支点O到动力F1作用线的距离l1 .
阻力臂: 从支点O到阻力F2作用线的距离l2 .
杠杆可以绕其转动的点O
使杠杆转动的力F1
阻碍杠杆转动的力F2
从支点O到动力F1作用线的距离l1
从支点O到阻力F2作用线的距离l2
3.小华为了“探究杠杆的平衡条件”,进行了以下实验:
(1)图中杠杆在倾斜一定角度的位置开始实验与杠杆在水平位置开始实验相比,前者的弊端是 不方便测量力臂 .
不方便测量力臂
(2)小华进行正确的实验操作后,得到了下面表格中的实验数据,由此她得出“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论.出现错误结论的原因: 实验次数太少,且实验数据特殊,结论具有偶然性 .
动力
F1/N 动力臂
l1/cm 阻力
F2/N 阻力臂
l2/cm
3 4 4 3
2 6 6 2
1 10.0 0.5 20.0
(3)请将课本八年级下册P77图12.1-2中的数据(已知一个钩码的重力为0.5 N)填入上表,并分析数据得出结论,用公式表示为 F1l1=F2l2 .
实验次
数太少,且实验数据特殊,结论具有偶然性
1
10.0
0.5
20.0
F1l1=F2l2
4.根据杠杆平衡条件,我们把杠杆分为三类.请将如图杠杆序号填入下表第一列,并完成下表:
序号 杠杆类型 力臂关系 优缺点
1、3 省力杠杆 l1>l2 省力费距离
4 费力杠杆 l1<l2 费力省距离
2、5 等臂杠杆 l1=l2 不省力不费力
1、
3
l1>l2
省力费距离
4
l1<l2
费力省距离
2、
5
l1=l2
不省力不费力
5.为了“研究定滑轮和动滑轮的特点”进行了以下实验(见课本82页图),小明设计了记录实验数据的表格,并将实验中测量的数据填入了下表,请分析:
类
型 实验
次数 物体重
力G/N 物体升高的
高度h/cm 绳子自由端拉力
F/N 绳子自由端移动距离s/cm
定
滑
轮 1 1 10 1.1 10
2 2 15 2.1 15
3 3 20 3.2 20
动滑轮 1 1.5 10 0.8 20
2 2.5 15 1.4 30
3 3.5 20 1.9 40
(1)分析实验数据,可以得到的结论:定滑轮 不省力也不省距离 ,动滑轮 可以省力,但是要费距离 .
(2)既然定滑轮既不能省力也不能省距离,为什么还要使用它?
因为定滑轮可以改变力的方向.
(3)实验中,使用定滑轮所用拉力大于被提升重物的重力,使用动滑轮所用拉力也大于被提升重物重力的一半,这是因为 提升重物时要克服绳与滑轮之间的摩擦和动滑轮重 .
不省力也不省距离
可以省力,但是要费距离
提升重物时要克服绳与滑轮之
间的摩擦和动滑轮重
6.从受力分析角度理解动滑轮的特点:如图所示,当弹簧测力计A的示数是3 N时,弹簧测力计B的示数是 3 N,若不计滑轮重和绳与滑轮间的摩擦,物体C受到的重力是 6 N,这说明重物的重力被两段绳子 平均 分配,因此使用动滑轮可以 省力 .
3
6
平均
省力
7.动、定滑轮的实质是杠杆,请在图甲和图乙中标注杠杆五要素,根据杠杆平衡条件可以判断定滑轮的实质为 等臂 杠杆,动滑轮的实质为 省力 杠杆.
等臂
省力
8.滑轮组又有什么特点呢?如图给出两个滑轮,请用笔代替绳子将它们组装成滑轮组,用该滑轮组将重60 N的物体提升3 m需要的拉力