浙教版九年级科学上册第3章 第4节 简单机械-资源包【教学设计1份+课件2份+习题2份+素材若干】 （13份打包）

* 杠杆的概念 在力的作用下，能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 杠杆可以是直的，也可以是弯的。 但一定是硬的，不能是软的。 杠杆的五个要素 支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 特别要注意：力臂不是支点到力的作用点的距离，而是支点到力的作用线的垂直距离。做题时千万不要粗心大意，要牢记。 * 2 杠杆是否都是直的？ 思考讨论： 1 力臂是一定在杠杆上吗？ 3 若一力作用在杠杆上，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 * 画力臂的方法： （1）辨认杠杆； （2）先找支点O； （3）画出动力和阻力； （4）画出力的作用线； （5）过支点0作力的作用线 的垂线段L，即为力臂。 * 人体中的杠杆 O F2 F1 * 人体中的杠杆 * 杠杆平衡条件 杠杆平衡：当杠杆在力的作用下处于静止或匀速转动状态时，我们说杠杆处于平衡状态。 杠杆平衡条件的探究实验 * <余杭科学>教学资源网版权所有 http://www.yhkx.net http://yhkx.vicp.cc http://www.yhkx.cn F1 F2 o 杠杆在什么条件下平衡？ L1 L2 杠杆 平衡 螺母 * <余杭科学>教学资源网版权所有 http://www.yhkx.net http://yhkx.vicp.cc http://www.yhkx.cn ★ 杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用? ※ 为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢? ★作用:实验前调节杠杆在水平位置平衡 ※因为这样力臂的数值在杠杆 上就能直接读出或量出。 实验数据表格设计 F1L1 F2L2 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 3 * 杠杆平衡条件： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 杠杆的三种类型 F1·L1=F2·L2 * L1>L2 F1<F2 (动力<阻力) L1<L2 F1>F2 (动力>阻力) L1=L2 F1=F2 (动力=阻力) 杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应用 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 省力 费距离 省距离 费力 既不省力也不省距离 * F3 F2 F4 F1 * 讨论： 如何正确选用这些剪刀？为什么？ 省力杠杆 费力杠杆 * 定滑轮 * 定滑轮的特点 定滑轮的实质是一个等臂杠杆 A：支点在轴心O处。 B：动力臂l1等于阻力臂l2 不省力，也不省距离，但可以改变力的方向 F G l1 l2 .0 F F * 动滑轮 * 动滑轮：会随钩码运动的滑轮。 1、动滑轮的实质：省一半力的不等臂杠杆 2、动滑轮的特点如下： ①使用动滑轮时，不能改变用力的方向。用动滑轮提升重物和直接用手提升重物所用力的方向是相同的。 ②动滑轮的作用是省一半力（F=G/2），但根据省力杠杆省力费距离这一特点，用动滑轮提升重物时，要费一倍的距离。即要使重物上升（或下降）高度 h，绳子自由端需上升（或下降）2h 的距离。 ③使用动滑轮提升重物时，若动滑轮自重不能忽略，则自由端拉力 F=（G + G动）/2 （不计绳重及机械摩擦） * 滑轮组： 1、把定滑轮和动滑轮连在一起，可以组成滑轮系统，也叫做滑轮组。 2、滑轮组的作用：使用滑轮组可以省力（省力多少取决于有多少段绳子分担阻力）；在某些情况下，使用滑轮组还可以改变力的方向。 * 如何确定滑轮组分担力的绳数：在不考虑绳重及机械摩擦的情况下，使用滑轮组时，重物与动滑轮的总重力由几段绳子承担，则提起重物所用力就等于总重力的几分之一，即F= G/n（n为滑轮组分担总重力的绳数）。 在实际应用中，同学们经常会在确定绳数n这一问题上犯错误。为解决这一问题，我们可以这样认为：如绳子自由端从定滑轮穿出，那么该段绳子只改变力的方向，不承担动滑轮和重物总重，无需计入绳数n；而当自由端从动滑轮穿出时，则该段绳子必须计入绳数n。 * * 机械效率： 1、有用功、无用功（额外功）与总功： 总功=有用功＋额外功 2、机械效率：有用功与总功的比值，它反映了有用功在总功中占有多大的比例。 机械效率越大，机械工作时能量的利用率越高。 η=W有用/W总 一般的滑轮组机械效率为50%~70%，起重机的机械效率是40%~50%，抽水机的机械效率为60%~80%。在使用机械时，总是尽可能减小额外功以提高机械效率。 * 3、机械效率与功率的关系 机械效率与功率间没有必然的联系。功率是表示做功快慢的物理量，而机械效率则表示机械对总功