3.4.4 简单机械课件-2025-2026学浙教版科学九年级上册

如图杠杆，OA = AB，请计算出F = G。 O A B G F 杠杆的形状多种多样，可 以是直的，也可以是弯的，甚至可以是圆形的。 1 2 新课导入 3.4.4 简单机械 x 2 【核心概念】 4.能的转化与能量守恒 【学习内容与要求】 4.1 能的形式、转移与转化 ④知道常见的简单机械（杠杆、滑轮、轮轴、斜面等）的特点，并用它们解释一些生活实例。 【教学目标】 1.科学观念:　会区分定滑轮和动滑轮；能说出定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点；.知道定滑轮、动滑轮的实质是杠杆。 2.科学思维:归纳定滑轮和动滑轮的特点；经历从具体到抽象的研究过程,学会比较。 3.探究实践:通过利用滑轮提升重物的活动,培养学生动手操作,观察和描述的能力；通过画图的方法寻找滑轮的五要素,能得出滑轮的实质就是杠杆的结论。 4.态度责任:1.学会合作和交流,体验成功探究带来的乐趣；.感悟生活中处处有科学。 核心概念与素养 会区分定滑轮和动滑轮 1.1 滑轮实质 x 任务一： 滑轮的结构特点：周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子。 1. 观察滑轮并指出它的结构特点。 1.2 滑轮分类 x 2．请用滑轮、细线、铁架台等设计两种方案，要求利用滑轮把钩码提升起来，在图3-45中画出实验装置示意图。 F1 F2 定滑轮 动滑轮 方案1：滑轮轴的位置固定不变。 方案2：滑轮轴的位置随物体一起移动。 滑 轮 滑轮轴的位置是否移动 定滑轮 动滑轮 x 1.3 滑轮特点 F1 F2 关于滑轮，你想探究什么问题？ （1）这两类滑轮是省力机械还是费力机械？ 分别比较拉力F1、F2与被拉物体重力G的大小关系 （2）这两类滑轮是省距离机械还是费距离机械？ 分别比较绳子自由端移动的距离和被拉物体移动的距离 （3）简要说明如何完成这个实验探究 x F1 F2 测出物体的重力G 组装如图定滑轮 匀速拉动弹簧测力计 记录弹簧测力计示数即为拉力F1 记录弹簧测力计移动距离和物体移动距离 x 请设计一张实验数据记录表 滑轮类型 G物/N F拉/N S物/cm S绳/cm 定滑轮 1 2 2 4 3 6 动滑轮 1 2 2 4 3 6 实验结论： x 总结归纳定滑轮和动滑轮的特点 ①用定滑轮不省力也不费力。 ②不能省距离。 ③能够改变力的作用方向。 支点在轴心O处。 动力臂l1等于阻力臂l2 定滑轮实质就是等臂杠杆。 x ①能省力一半。 ③费一倍的距离。 ②不能改变力的方向。 支点在边缘O处。 动力臂l1为阻力臂l2的2倍。 动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆。 x 1.4 滑轮组 如何使用滑轮既可以省力也可以改变力的方向？ 请对动滑轮和被提升的物体看作一个整体进行受力分析。 F F G总 每段绳子承担的力相等，都为F, F=1/2G总； 钩码上升的距离为h，承担总重的每段绳子通过的距离为h，绳子自由端通过的距离为s=2h。 滑轮组不但可以省力，而且可以改变力的方向。 使用滑轮组时，拉力的大小究竟跟什么因素有关呢？ x 由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组的省力及移动距离的情况。 （1）绕成两段绳子承担重物，如图甲，由铁架台竖杆上的等距离红线格测定动力作用点（绳端）移动的距离 s和砝码升高的距离 h的关系。 结论：Ｆ＝Ｇ总／２，s ＝2 h （2）绕成三段绳子承担重物，如图乙，分别用弹簧测力计拉动力的大小；由弹簧测力计竖直向上拉测动力的大小；两个距离仍由铁架台竖杆上的等距离红线格测定。 　结论：Ｆ＝Ｇ总／３，s＝３h 活动 x 1.用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的总重 G。 2.按如图甲所示方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数 F1。 3.按如图乙所示方式匀速拉动绳子，记录此 时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力 计的读数 F2。 表 3-2 记录表 实验 钩码和动滑轮的总重（牛） 承重绳 子股数 弹簧测力计的拉力（牛） 甲 乙 4股 5股 活动 x 由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组的省力情况及移动距离的情况。 （1）有4段绳子承担总重时： （2）5段绳子承担总重时： Ｆ＝Ｇ总／4，s ＝4 h Ｆ＝Ｇ总／5，s ＝5 h x 使用滑轮组的省力情况及移动距离的情况： s ＝2 h 1 2 F= G总 1 3 F= G总 s ＝3h s ＝4 h 1 4 F= G总 1 5 F= G总 s ＝5 h 2股绳子承担总重 3股绳子承担总重 4股绳子承担总重 5股绳子承担总重 有n股绳子承担总重时： 1 n F= G总 s ＝n h 使用滑轮组时，拉力的大小跟承担总重的绳子股数有关。 x 省力杠杆费距离。 费力杠杆省距离。 滑轮组省力费距离。 省力的机械费距离， 费力的机械省距离。 x x 思考与讨论 F . f N G T 若滑轮组水平拉水平地面上的物体，拉力大小又如何判断？s与h又如何判断？ 有3段绳子来承担拉物体，每段绳子承担的力相等，都为F, 若不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦, 3F=f。 h s 物体移动的距离为h ，绳子自由端通过的距离为s； s=3h。 x x x x 类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组 特点 轴定 轴动 轴有定有动 作用 改变力 的方向 省一半力 既省力又能 改变力的方向 力的 大小 F＝G物 F＝eq \f(G物＋G滑轮,2) F＝eq \f(G物＋G滑轮,n) 不计摩擦及绳重(竖直提升重物) $