【教学目标】 1、杠杆平衡条件
2、滑轮及滑轮组的应用
3、 功、功率和机械效率的计算
【教学重点】 杠杆平衡条件、滑轮及滑轮组的应用、功、功率和机械效率的计算
【教学难点】
【实验器材】 多媒体材料
【教学方法】 讨论、归纳
【教学过程】
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知识点分析: (一)杠杆 1. 定义 (1)杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。 (2)支点:杠杆绕着转动的点。 (3)动力:使杠杆转动的力。 (4)阻力:阻碍杠杆转动的力。 (5)动力臂:从支点到动力作用线的距离。 (6)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。 2. 杠杆的平衡条件 杠杆平衡:杠杆保持静止或匀速转动。 3. 杠杆的种类 (1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆。例如:起子、扳子。 (2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆。例如:镊子、钓杆。 (3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆。例如:天平。 省力杠杆省力,但费距离,费力杠杆费力,但省距离。 等臂杠杆不省力也不省距离。既省力又省距离的杠杆是不存在的。 | |||
(二)滑轮 1. 定滑轮 (1)定义:轴固定不动的滑轮叫定滑轮。 (2)原理:定滑轮实质是等臂杠杆,不省力,但能改变力的方向。 2. 动滑轮 (1)定义:轴可以随物体一起移动的滑轮叫动滑轮。 (2)原理:动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。动滑轮省一半力。 3. 滑轮组 (1)定义:由几个滑轮组合在一起使用叫滑轮组。 (2)原理:即利用了动滑轮省一半力又利用了定滑轮改变动力的方向。
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(三)功 1. 功的初步概念:力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,这个力就对该物体做了功。功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。 2. 功的计算:功=力×距离 W=F×S 3. 功的单位:焦耳,J 1J=1N·m 4. 功的原理:使用机械时,人们所做的功都等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。 (四)功率 1. 概念:单位时间里完成的功,叫做功率。 功率表示做功的快慢。 2. 计算:公式 功率 3. 单位:瓦特W,1W=1J/s | |||
(五)机械效率 有用功跟总功的比值叫机械效率。 公式: | |||
四、典型例题 例1 如图所示,为使杠杆平衡,在B点所用的力分别为F1、F2、F3。其中最小的力是( ) A. 沿竖直方向的F1 B. 垂直于OB的F2 C. 沿水平方向的F3 D. 因为作用点相同,作用力一样大
例2 一根均匀扁担长1.4m,前后两端各挂300N和200N的重物,若扁担自重不计,为使扁担平衡, 问:(1)人的肩头应距前端多远? 端各加100N的重物,人的肩距前端多远?
例3 如图所示,物体A重100N,A与水平面间的摩擦力为30N,不计滑轮与绳子间的摩擦,若用该滑轮组使A沿水平方向匀速运动,则拉力F为多少?
例4 等臂的杠杆的两端各悬挂一个质量相等的实心铜球和铁球,杠杆平衡,如图所示,若将两球同时浸没在水中,杠杆是否仍平衡? 例5 用不等臂天平秤某物体的质量,先放入右盘中秤得质量为m1,再放入左盘中称得质量为m2,则该物体质量m等于( ) |
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