人教版八年級物理下冊課件第12章簡單機械

第12章簡單機械小提示：全部習題課件有答案顯示第1節(jié)杠桿1.

__________________________的硬棒叫杠桿。2.杠桿繞著轉動的固定點叫做______，使杠桿轉動的力叫______，阻礙杠桿轉動的力叫______，支點到動力作用線的距離叫________，支點到阻力作用線的距離叫________。3.當杠桿處于______狀態(tài)或__________狀態(tài)時，我們就說杠桿平衡了。4.杠桿平衡條件：動力×________=阻力×_________，即F1×____=F2×____。在力的作用下繞著固定點轉動支點動力阻力動力臂阻力臂靜止勻速轉動動力臂阻力臂L1L2自主學習預習檢測5.省力杠桿的動力臂______阻力臂，____省力，但____距離。6.費力杠桿的動力臂______阻力臂，______省力，但____距離。7.等臂杠桿的動力臂______阻力臂，不省力也不費力，不省距離也不費距離。8.杠桿在我國古代早就有了許多巧妙的應用，有時人們使用動力臂比阻力臂長的杠桿是為了____；有時卻要使用費力杠桿，為了________。大于能費小于不能省等于省力省距離情景導入生成問題給我一個支點和一根足夠長的硬棒，我就能撬動地球?！⒒椎氯祟惡茉缫郧熬蛯W會使用杠桿了，如圖中利用木棒搬動巨大木料的情景。自研互學生成新知一、認識杠桿這三個用具有什么共同特點？

一根硬棒在力的作用下如果能繞著固定點轉動，這根硬棒就叫做杠桿一、杠桿這些用具是杠桿嗎？鋼絲鉗桿秤瓶蓋起子道釘撬火鉗獨輪車二、杠桿模型影響杠桿使用效果的因素?！咎骄俊緼、支點（O）B、動力（F1）C、阻力（F2）D、動力臂（l1）E、阻力臂（l2）【五要素】l1l2OF1F2（1）先確定杠桿的支點Ｏ和畫動力、阻力的方向。（2）過力的作用點沿力的方向畫出力的作用線（注意：畫的時候要用虛線將力的作用線延長。）（３）用實線或虛線作從支點Ｏ到力的作用線的垂線，畫出垂足，則從支點到垂足的距離就是力臂。（４）最后用大括號或箭頭勾出力臂，并在旁邊寫上字母L1或L２。（力臂的兩種表示方法：大括號和箭頭）畫力臂的方法是：F1F2L1L2O試著畫出各力和力臂l1l2o∟∟F2F1靜止或緩慢的勻速圓周轉動?！酒胶鉅顟B(tài)】【活動】杠桿滿足什么條件才能處于平衡狀態(tài)呢？力大則對應力臂要小，力小則對應力臂要大體重不同的兩人能不能讓蹺蹺板穩(wěn)定下來？【思考】【猜想】三、杠桿的平衡條件：方案C.實驗中如何快速測得動（阻）力臂？（多個鉤碼）B.實驗中如何方便地提供動力和阻力？（平衡螺母）A.實驗中如何解決杠桿自重對平衡的影響？（水平位置平衡）（彈簧測力計）（刻度尺）（在杠桿上標記均勻刻度）實驗步驟：1.調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。2.在杠桿的左側掛上適量的鉤碼，用彈簧測力計在豎直方向拉，使杠桿在水平位置平衡，記下彈簧測力計示數(shù)。3.改變鉤碼數(shù)量或位置，重復上面的步驟，得出三組數(shù)據?！緦嶒炦^程】歸納總結實驗結論。杠桿平衡時，動力×動力臂=阻力×阻力臂。次數(shù)動力F1/N阻力F2/N動力臂l1/m阻力臂l2/m123456【實驗評估】1.為什么要調節(jié)杠桿在水平位置平衡？2.為什么要進行多次實驗探究？（消除杠桿自重的影響）（便于測量相應的力臂）（便于從實驗數(shù)據中歸納總結出可靠的一般規(guī)律）【思考】給我一個支點和一根足夠長的硬棒，我就能撬動地球。——阿基米德阿基米德撬地球的杠桿應該有什么特點呢？1省力杠桿省力杠桿有哪些特點？【杠桿的分類】【特點】動力臂大于阻力臂動力小于阻力，省力費距離【實例】起子羊角錘壓水井手柄等四、杠桿的分類【杠桿的分類】【特點】動力臂小于阻力臂動力大于阻力，費力省距離【實例】船槳等笤帚筷子費力杠桿有哪些特點？鑷子2費力杠桿天平如果不等臂怎么修正？【杠桿的分類】【特點】動力臂等于阻力臂動力等于阻力，不費力不省距離【實例】天平等（等量替代）3等臂杠桿例、如圖所示,在一個輕質杠桿

的中點掛一重物,在桿的另

一端施加一個動力F，使杠桿保持平衡,然后向右轉動F至水平方向，這一過程中F變化情況是()

A.一直增大B.一直減小C.先變小后變大D.先變大后變小思考：如何確定出使杠桿平衡的最小動力呢？A課堂小結系統(tǒng)歸納一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點O轉動，這根硬棒就是杠桿。F1l1=F2l2杠桿的概念杠桿平衡的條件杠桿的分類等臂杠桿費力杠桿省力杠桿杠桿的分類特點概念實例省力杠桿省力費距離，l動大于l阻1、用開瓶器開瓶蓋2、用指甲剪剪指甲3、用羊角錘拔釘子費力杠桿費力省距離，l動小于l阻4、用鑷子夾砝碼5、用筷子夾東西等臂杠桿不費力也不省距離，l動等于l阻6、天平1．下列工具在正常使用中，屬于費力杠桿的是（）A．啟瓶器B．切紙鍘刀C．食品夾D．羊角錘C當堂演練達成目標2．小陽同學在做“探究杠桿平衡條件”的實驗時，他把杠桿掛在支架上，發(fā)現(xiàn)左端向下傾斜。（1）若使杠桿在

位置平衡，需把平衡螺母向

端調節(jié)。（2）如果在杠桿的A處掛三個相同的鉤碼，則在B處要掛

個同樣的鉤碼，杠桿才能重新位置平衡。（3）若在C處掛6

N的鉤碼，用彈簧測力計作用在B點，要使杠桿在水平位置平衡，最小拉力的方向應該

，此時彈簧測力計的示數(shù)為

。水平右2OACB豎直向上2N

3．如圖所示，分別沿力F1、F2、F3、的方向用力，使杠桿平衡，關于三個力的大小，下列說法正確的是（）

A．沿F1方向的力最小

B．沿F2方向的力最小

C．沿F3方向的力最小

D．三個力的大小相等BF3F1F2OL1L3L2（見教材P80）1.各式各樣的剪刀都是一對對的杠桿.在圖中，哪些是省力杠桿，哪些是費力杠桿？要剪斷鐵片，應該使用哪種剪刀？剪紙時應該使用哪種剪刀？修剪樹枝時應使用哪種剪刀？為什么？教材習題解答

在題圖中，從左至右第1把、第3把是省力杠桿，第2把是費力杠桿.要剪斷較硬的物體，應使用刀把長、刀口較短的省力剪刀，即第1把剪刀；剪紙時，應使用刀把短，刀口長，費力但省距離的剪刀，即第2把剪刀；修剪樹枝，既要省力，又要有很大的開闔度，應用從左至右第3把剪刀.2.在圖中分別畫出鉗子、自行車手閘這兩個杠桿（圖中深色部分）工作時的支點、動力和動力臂、阻力和阻力臂.F1F2l1l2F1F2l1l23.圖為指甲剪的示意圖，它有幾個杠桿？分別是省力杠桿，還是費力杠桿？指甲剪上有三個杠桿ABC、OBD和OED，其中ABC是省力杠桿，OBD和OED是費力杠桿.4.搬運磚頭的獨輪車，車箱和磚頭所受的總重力G=1000N，獨輪車的有關尺寸如圖所示.推車時，人手向上的力F應為多大？由F1l1=F2l2知AFG0.3m1m第2節(jié)滑輪1.常見的滑輪分為________和________.中間的軸固定不動的滑輪叫________，軸和重物一起移動的滑輪叫________。2.升旗的時候，我們看到的旗手用力向下拉繩子，旗就升上去了，這是因為旗桿頂端有一個__________.這個事例告訴我們，這種簡單機械能夠改變__________。3.使用動滑輪時，理論上可以省______的力，但是不能改變__________。定滑輪動滑輪定滑輪動滑輪定滑輪力的方向一半力的方向自主學習預習檢測4.滑輪組由____滑輪和____滑輪組成，它既能______，又能改變力的______。5.使用滑輪組時動滑輪和重物由n段繩子承擔，提起物體所用的力就是總重的________.公式表示為F=______.繩子自由端移動的距離是物體移動距離的______。6.輪軸可以看成是__________的杠桿，使用輪軸可以省力.使用斜面可以______，在高度一定時，斜面越長越______。定動省力方向Gn倍連續(xù)轉動省力省力杠桿是一種常見的簡單機械。除了杠桿之外，滑輪也是一種簡單機械。大家在生活中見過滑輪嗎？情景導入生成問題想想議議為什么大人用滑輪將重物吊到了二樓，孩子想幫忙卻把自己吊了上去。你能解釋其中的道理嗎？軸輪滑輪：主要部分是能繞軸轉動的輪子周邊有槽，可以繞著中心軸轉動的輪子。一、認識定滑輪和動滑輪自研互學生成新知

下面兩個滑輪在使用上有什么不同呢?旗桿頂端的滑輪電動機下面的滑輪貨物上升時，電動機下面的滑輪隨物體一起移動。國旗上升時，旗桿頂端的滑輪不隨物體一起移動。升國旗時，旗手緩緩向下拉繩子，國旗就會徐徐上升。這是因為旗桿頂部有一個滑輪，它的軸固定不動，這種滑輪叫做定滑輪。定滑輪定滑輪動滑輪電動起重機吊鉤上有一種滑輪，它的軸可以隨被吊物體一起運動，當電動機轉動并收起繩子時，物體和滑輪就被提起，這種滑輪叫做動滑輪。動滑輪生活中的滑輪定滑輪(1)能否改變用力方向?定滑輪可以改變用力方向。(2)能否省力?定滑輪不能省力。(3)能否省距離?定滑輪不能省距離。二、定滑輪受力分析物體勻速上升:F1=G物理論上不省力也不費力。F1＞G物繩子與定滑輪之間有摩擦，拉力略大假如摩擦忽略不計,使用定滑輪，既不省力也不費力F1F1G物理論分析:轉軸固定不動，相當于支點O，拉力相當于動力，物體對繩子的拉力相當于阻力。L1=L2

F1=F2

F2=G物F1=G物定滑輪相當于一個等臂杠桿，因此，既不省力也不費力。l2l1OF2F1使用定滑輪的特點1.拉力的方向2.拉力的大小3.拉力作用點移動的距離改變拉力的方向不省力不省距離小結:缺點：使用定滑輪不省力也不費力，優(yōu)點：但可以改變動力的方向，實質:是一個等臂杠桿。動滑輪(1)能否改變用力方向?動滑輪不能改變用力方向。(2)能否省力?動滑輪能省力。(3)能否省距離?動滑輪不能省距離。三、動滑輪理論分析支點是A

點還是O

點?∵G

·

R=2R

·FF=GR2R=12G

動滑輪相當于一個動力臂是阻力臂二倍的省力杠桿。因此能省一半力。杠桿的支點在O

點處OAFl2=Rl1=2ROGFG使用動滑輪的特點1.拉力的方向2.拉力的大小3.拉力作用點移動的距離拉力的方向不改變省力費距離小結:優(yōu)點：在使用動滑輪拉物體時,可以省力,缺點：但拉力的方向不改變。實質：是一個省力杠桿。想一想：還有別的繞線方法嗎？定滑輪與動滑輪的組合叫滑輪組。四、滑輪組滑輪組

這兩種繞線方法有什么不同？1．繩子的起點2．拉力的方向3．拉力的大小4．移動的距離

議一議當用滑輪組提升重物時拉力與物重之間有何關系？圖甲中的重物有三段繩子通過動滑輪吊著，每段繩子都要承擔重物。用這個滑輪組提起重物如果忽略滑輪的自重、繩重及摩擦，只要用力就可以提起重物。圖乙中的重物由兩段繩子通過動滑輪吊著，只要用二分之一力就可以提起重物。當用滑輪組提升重物時拉力與物重之間有何關系？利用兩個定滑輪和兩個動滑輪，可以怎樣繞繩子呢？

試一試FF討論：這兩種繞線方法有什么不同？

議一議FF

你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？

n為承擔物重的繩子段數(shù)。討論結論：F拉力n承擔物重的繩子段數(shù)G

物重G動動滑輪重S

自由端移動的距離h

物體上升的高度思考題：在左圖所示的滑輪組中，(a)若動滑輪重G/不計，拉力F是多少？(b)若動滑輪重G/不能忽略，那么圖中的拉力F應等于多少？15F＝G15F＝(G+G/)分析：圖中吊起動滑輪的繩子段數(shù)為5斜面也是一種省力機械課堂小結系統(tǒng)歸納不改變拉力的方向不省力不省距離可以改變拉力的方向改變拉力的方向不省力不省距離定滑輪動滑輪滑輪組1．定滑輪左端繩子下端掛著相同的重物，若在定滑輪右端的繩子自由端分別沿三個方向用力（如圖所示），力的大小分別為：F1、F2、F3，則（）。

A．F1最大 B．F2最大

C．F3最大 D．三個力一樣大F2F1F3D練一練當堂演練達成目標2．

用滑輪按圖甲、乙、丙所示三種不同方式，拉著同一物體在水平面上做勻速直線運動，拉力分別是F1、F2、F3，則（）。A．F1>F2>F3

B．F2>F3>F1

C．F2>F1>F3

D．F3>F1>F2

D丙F3乙F2甲F1討論：若每個滑輪重30N，結果如何？G=?h=?F=100Ns=10mF=?s=?G=100Nh=10mF=100Ns=?G=?h=10mFs=?物體以0.2m/s的速度勻速上升10s的時間（見教材P84）1.物體重1000N，如果用一個定滑輪提起它，需要用多大的力？如果用一個動滑輪提起它，又要用多大的力（不計摩擦及滑輪自重）？解：當用定滑輪時，F(xiàn)=G=1000N;當用動滑輪時，F(xiàn)=G=500N。教材習題解答2.仔細觀察自行車，看看它上面有幾種簡單機械，分別說明它們各起到了什么作用。解：自行車的齒盤的飛輪可以看成是定滑輪，中軸和踏板可以看成輪軸.自行車的車把，說它是輪軸可以，說它是杠桿也可以，它們分別起改變力的方向和省力的作用。3.解釋圖中的科學漫畫.一個人要拉起比他體重大的重物，用定滑輪行嗎？應該怎么辦？解：定滑輪只能改變動力方向，不能省力，物體間力的作用是相互的，一個人向下拉繩子的最大拉力只能等于人的體重.一個人要拉起比他體重大的物體，不能用定滑輪，應該用滑輪組，既可以省力，又可以改變方向.4.利用如圖甲所示的滑輪組提起一個重為2000N的物體，不計摩擦及滑輪自重，繩子的拉力F等于多少？如果要用這個滑輪組達到更加省力的效果，繩子應該怎樣繞？請在圖12.2-7乙中畫出繩子的繞法，并計算此時拉力的大小.解：F=G=2000N×=500N，更省力時拉力的大小F=G=2000N×=400N.繩子繞法如圖乙.第3節(jié)機械效率1.為達到某一目的必須做的功叫________；并非我們需要，但又不得不做的功叫________；使用機械時，動力所做的功叫______，它是________和________之和.三者的關系用字母表示：_________2.物理學中，將______與______的比值叫做機械效率，用字母____表示，則機械效率的計算公式是________.有用功額外功總功有用功額外功W總=W有+W額W有W總ηη=自主學習預習檢測3.由于任何機械本身都有______，轉動部分都存在著______，所以使用任何機械都不可避免地要做額外功，因此機械效率總是______1，使用任何機械不省____.重力摩擦小于功4.測滑輪組機械效率時，克服被提升的物重所做的功為______功，作用在繩子末端拉力做的功為____功，計算滑輪組機械效率的公式η==或η=。有用總

直接提升物體做功，與使用機械提升物體做功相同嗎？情景導入生成問題G/Nh/mW直/JF/Ns/mW機/J20.10.21.20.20.24結論：使用動滑輪比直接提升物體不省功。推論：使用任何機械不省功。自研互學生成新知想一想：有哪些辦法可以將沙子運上三樓？

一、有用功、額外功、總功思考：提升物體的過程中動力（人）對哪些物體做了功？①3克服自重做功1對砂子做功2對桶做功②1對砂子做功2對桶做功③1對砂子做功2對桶做功3對動滑輪做功④1對砂子做功2對口袋做功3對動滑輪做功問題1：哪些功達到了我們做功的目的？有用功：滿足我們做功的目的，對我們有價值的功.計作：W有用

對重物（沙子）做的功。問題2：哪些功對我們沒有價值，但又不得不做的功？1..桶、動滑輪、口袋等也隨重物一起上升，也提升了它們.

克服這些重力做的功2.此外，機械運轉時都有摩擦克服機械的摩擦做的功額外功：對我們既無利用價值而又不得不做的功。計作：W額外1、有用功（W有用）：2、額外功（W額外）：3、總功（W總）：4、三者關系：對人們有用的功。W有＝Gh………提升物體人們不需要但又不得不做的功。有用功與額外功的總和W總＝FS……（運用機械時動力F所做的功）W總＝W有用＋W額外1、用水桶從井中提水時，所做的有用功是

，額外功是

，總功是

；2、如果桶掉到井里，從井里撈桶時，撈上來的桶里帶了一些水，有用功是

，額外功是

，總功是

。

克服水的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功克服桶的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功隨堂小練習算一算：算出有用功,額外功總功分別是多少？砂子重100N桶重20N人重400N地面到三樓高6m對砂做功對桶做功克服自重做功總功600J120J2400J=2520J=3120J有用功:額外功:砂子重100N桶重20N地面到三樓高6m有用功:額外功:總功:對砂子做功對桶做功人拉滑輪做功600J120J720J砂子重100N桶重20N

動滑輪重10N地面到三樓高6m有用功:額外功:總功:對砂子做功600J對桶做功

對動滑輪做功120J60J780J人拉滑輪做功=160J砂子重100N動滑輪重10N口袋重5N地面到三樓高6m有用功:對砂子做功600J額外功:對口袋做功30J對動滑輪做功60J總功:人拉滑輪做功690J=90J有用功相同時，希望額外功多好還是少好？請算出幾種種辦法中有用功在總功中占的百分比。19%77%87%83%二、機械效率有用功與總功的比值叫做機械效率。3、η一般用百分數(shù)表示，沒有單位二、機械效率η2、公式：η讀作“eta”1、機械效率：4、公式推導：5、理解：請你判斷：下面說法中是否正確？1．有用功越多，機械效率越高（）2．額外功越少，機械效率越高（）3．物體做功越慢，機械效率越低（）4．做總功越多，機械效率越低（）5．做相同的有用功，額外功越少，機械效率越高（）6．做相同的總功時，有用功越多，機械效率越高（）7．機械效率越高，越省力（）√√×××××隨堂小練習

使用起重機提升重物時，有用功在總功中占有60%，另外的40％是額外功．起重機的機械效率是60%，它表示什么意思？三、一些機械的機械效率汽油機機械效率22%~27%，機械效率是選擇機械的一個重要指標在有用功相同時，機械效率高，①總功就少（消耗的汽油就少，有經濟效益）②額外功就少（浪費少，汽車尾氣就少，有社會意義，環(huán)保意義）四、測滑輪組的機械效率F實驗原理實驗器材

注意事項

彈簧測力計、刻度尺、鐵架臺、滑輪、細線、鉤碼。豎直向上，緩慢拉動測力計。G/Nh/mF/Ns/mW有/JW總/J123F實驗1保持動滑輪重一定，改變鉤碼重力。結論：動滑輪重一定,物重越大，機械效率越高。G/Nh/mF/Ns/mW有/JW總/J122.條件：物重一定實驗2保持鉤碼重力一定，改變動滑輪重。結論：物重一定，動滑輪越重，機械效率低。1．圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N。（1）實驗時要豎直向上______拉動彈簧測力計，由圖可知拉力大小為_______N，若鉤碼上升的高度為8cm,則彈簧測力計向上移動______cm,該滑輪組的機械效率為________。（2）若僅增加鉤碼的個數(shù)，該滑輪組有機械效率將_______（選填：“增大”、“減