浙教版-科學(xué)-認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械-三課時(shí)內(nèi)容課件

第3節(jié)認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械這些能給我們提供方便的工具都稱(chēng)為機(jī)械．起重機(jī)挖掘機(jī)推土機(jī)這三個(gè)機(jī)械在構(gòu)造和使用過(guò)程有什么共同點(diǎn)？上例中的共同點(diǎn)：(結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程）1、都有一根硬棒．（軟的不行，直的彎的都可以）2、工作過(guò)程中都在轉(zhuǎn)動(dòng).4、工作（轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)都要受到兩個(gè)力的作用.杠桿：在力的作用下，能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿。3、轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中有一點(diǎn)是不動(dòng)的．桔槔是古代勞動(dòng)人民用來(lái)取水的工具，它屬于一種簡(jiǎn)單機(jī)械——杠桿仔細(xì)觀察：杠桿就在你身邊給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)地球！

阿基米德(公元前287-前212),古希臘偉大的數(shù)學(xué)家、力學(xué)家。

OOOF1F1F1F2F2F2O支點(diǎn)

動(dòng)力阻力支點(diǎn)：使杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)（O）動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力（F1）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力（F2）開(kāi)瓶器OF1F2想一想：

手垂直下垂拿著幾本書(shū)，左手掌貼著右上臂前部，將右下臂抬起，你的左手感到右上臂的肌肉有什么變化？你能結(jié)合圖給以恰當(dāng)?shù)慕忉寙?？認(rèn)識(shí)人體上的杠桿F2OF1F2OF1F2OF1O羊角錘F2F1想一想影響羊角錘轉(zhuǎn)動(dòng)的因素有哪些？動(dòng)力大?。蛔枇Υ笮?；作用點(diǎn)位置；力的方向等可能有：作用點(diǎn)位置；力的方向探討：L1L2動(dòng)力臂阻力臂動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的（垂直）距離（L1）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的（垂直）距離（L2）BF2OF1A（1）找支點(diǎn)（2）畫(huà)作用線(xiàn)：沿力的作用方向?qū)?dòng)力、阻力的作用線(xiàn)畫(huà)出來(lái)。(根據(jù)情況)（3）作垂線(xiàn)：過(guò)支點(diǎn)作動(dòng)力、阻力作用線(xiàn)的垂線(xiàn)段并標(biāo)注。畫(huà)力臂三步曲L2L1畫(huà)出下列杠桿的力臂F2杠桿的五要素F1L1OF2L2支點(diǎn)動(dòng)力阻力動(dòng)力臂阻力臂請(qǐng)你從下列實(shí)物中抽象出杠桿模型（畫(huà)出杠桿的五要素）F1F2l2F1F2l1L2L1畫(huà)出下列杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂L1L2L1L2L2L1L1L2l1l2l2l1Ol2F1F2l1F1F2l1l2Ol2l1F1F2O[思考討論]1、力臂是一定在杠桿上嗎？3、若一個(gè)力作用在杠桿上，作用點(diǎn)不變，但作用方向改變，力臂是否改變？2、杠桿是否都是直的？生活和生產(chǎn)中使用的杠桿F1F2OOF2F1抽象杠桿示意圖O抽象杠桿示意圖如果是大人和小孩能一起玩蹺蹺板嗎？二、杠桿的平衡提問(wèn)：什么是杠桿的平衡？歸納結(jié)論：當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止時(shí)，或作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們說(shuō)杠桿平衡了。實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件1提出問(wèn)題：杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？2猜想與假設(shè)：假設(shè)一：假設(shè)二：假設(shè)三：假設(shè)四：F1+L1=F2+L2F1–L1=F2–L2F1/L1=F2/L2F1

·L1=F2

·L2提問(wèn)：你還有其他的假設(shè)嗎？F12+L12=F22+L22F13+L13=F23+L23

等等F1F2oL1L2杠桿在什么條件下平衡？探究杠桿平衡螺母思考與討論★杠桿兩端有兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用?※

為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置呢?歸納結(jié)論★作用:調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡※因?yàn)檫@樣可以直接從杠桿上讀出動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)度?！钊绻軛U左低右高，應(yīng)該如何調(diào)節(jié)平衡螺母？☆應(yīng)該把左、右兩邊的螺母都向右調(diào)實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm123實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知杠桿的平衡條件是：交流與合作F1·L1=F2·L2這是阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理。例題:下圖所示的杠桿處于平衡狀態(tài)。如果兩邊各減少一個(gè)鉤碼，則[]

A．杠桿仍平衡B．杠桿繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

C．杠桿繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．無(wú)法判斷。CAOBCF2F1如圖所示，用撬棒撬石頭，手握在撬棒的末端B端，其中AO＝0.1米，AB＝1米，OC＝0.7米，要撬起石頭需要500牛的力，求在B端要用多少向下的力才能撬起石頭？1。有一根杠桿，動(dòng)力為1000N，阻力為3000N，動(dòng)力臂為1.5m，求：它的阻力臂為多少？想一想2。一根輕質(zhì)扁擔(dān)長(zhǎng)1.8m，前后兩端分別掛上重600N和200N的貨物，問(wèn)：人肩應(yīng)挑在離前端多遠(yuǎn)處才能使扁擔(dān)平衡？F1=G1＝600NF2=G2＝200N想一想OL1L2L=1.8m條件：杠桿已平衡（如圖）1、兩端去掉相同質(zhì)量的鉤碼，杠桿平衡嗎？2、將兩端鉤碼向支點(diǎn)移同樣的距離，杠桿平衡嗎？做一做問(wèn)題探究例1．用鐵錘拔釘?shù)那榫叭鐖D3-37所示，由圖中所提供的數(shù)據(jù)，求出釘子對(duì)鐵錘的阻力。例2：有一根杠桿，阻力為1000N，動(dòng)力臂為0.5m，阻力臂為1.5m，求：它的動(dòng)力為多少牛？通過(guò)這兩個(gè)題目你發(fā)現(xiàn)了什么？省力杠桿（動(dòng)力臂大于阻力臂）F2F1L1L2O費(fèi)力杠桿（動(dòng)力臂小于阻力臂）F2F1L1L2O等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂F2F1L1L2O三、杠桿的分類(lèi)省力杠桿（l1>l2）

杠桿費(fèi)力杠桿（l1<l2）等臂杠桿（l1=l2）

下列工具中省力杠桿是___

___；費(fèi)力杠桿是_______；等臂杠桿是_______。

(1)(2)(3)(4)(5)(6)1、4、63、52h2h1省力杠桿：Oh1＞h2省力、費(fèi)距離有何特點(diǎn)？費(fèi)力杠桿：h2h1O費(fèi)力、省距離h1＜h2有何特點(diǎn)？等臂杠桿F2F1動(dòng)力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1=

L2∴F1=

F2這是等臂杠桿等臂杠桿不省力，也不省距離等臂杠桿的特點(diǎn)三、杠桿的分類(lèi)省力杠桿（l1>l2）

杠桿費(fèi)力杠桿（l1<l2）等臂杠桿（l1=l2）省力、費(fèi)距離費(fèi)力、省距離不省力、也不省距離省力杠桿費(fèi)距離，費(fèi)力杠桿省距離，但都不能省功。1.兩個(gè)力作用在杠桿兩端使杠桿平衡,則()A.這兩個(gè)力的大小必須相等B.這兩個(gè)力的力臂長(zhǎng)必須相等C.力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力比較大D.力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力比較小2.要使右圖杠桿保持平衡,最省力的方向是()課堂練習(xí)ABCDoDA3.判斷：動(dòng)力和阻力可以人為規(guī)定。（）4.把重為4N和12N的物體分別掛在杠桿的兩端,杠桿平衡時(shí),兩端的長(zhǎng)度之比是＿＿＿＿.5、各式各樣的剪刀都是一對(duì)杠桿．要剪開(kāi)較硬的物體，使用哪種剪刀最合適?()A．?????B．????C．????D．√3:1B一根輕質(zhì)杠桿，在左右兩端分別掛在200牛和300牛的重物時(shí)，杠桿恰好平衡．若將兩邊物重同時(shí)減少50牛，則杠桿（?）A．左端下沉B．右端下沉C．仍然平衡D．無(wú)法確定B7.用扳手?jǐn)Q生銹的螺母時(shí)，工人師傅常在扳手柄上再套一節(jié)管子，如圖一所示。這樣就比較容易地?cái)Q下螺母，這是因?yàn)椋ǎ〢.套上的管子較重，可以省些力B.套上的管子較粗，使用比較方便C.套上管子后可以用較大的力D.套上管子后增大了力臂D8.右圖為人的上肢圖解，此時(shí)手托著質(zhì)量為1千克的物體,則肱二頭肌收縮時(shí)所承受的力為（）A.小于9.8牛頓B.大于9.8牛頓C.等于9.8牛頓D.等于1千克

BB8．如圖所示,某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)?？蓪⑺暈橐粋€(gè)杠桿。他的重心在A點(diǎn),重力為500牛,那么他將身體撐起，雙手對(duì)地面的壓力至少＿＿＿。若他在1分鐘內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4米，則他的功率至少為＿＿＿瓦。

300牛60第3節(jié)認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械想一想造房子時(shí)要把鋼材、木料、水泥等運(yùn)到樓上通常會(huì)怎樣做呢？——滑輪滑輪是一種周邊有槽、可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。探究活動(dòng)分組器材：兩只帶固定裝置鐵架臺(tái)、兩只滑輪、兩根繩子，一盒鉤碼要求：使用一只滑輪提升重物

你能想出幾種不同的提升方法？探究活動(dòng)裝置分析：滑輪的位置固定不動(dòng)滑輪隨重物移動(dòng)1、定滑輪：位置固定不動(dòng)的滑輪一、定滑輪與動(dòng)滑輪2、動(dòng)滑輪：位置隨重物移動(dòng)的滑輪探究活動(dòng)1、用彈簧秤測(cè)出鉤碼的重，G1＝

。通過(guò)定滑輪用彈簧秤勻速拉動(dòng)鉤碼，彈簧秤的讀數(shù)F1＝

。同時(shí)注意觀察F1拉過(guò)距離與重物上升高度間的關(guān)系定、動(dòng)滑輪各有什么好處呢？F1G1G2F22、用彈簧秤測(cè)出鉤碼和動(dòng)滑輪的總重，G2＝

。通過(guò)動(dòng)滑輪用彈簧秤勻速拉動(dòng)鉤碼，彈簧秤的讀數(shù)F2＝

。同時(shí)注意觀察F2拉過(guò)距離與重物上升高度間的關(guān)系結(jié)論？結(jié)論：

定滑輪不能省力；拉力與重物通過(guò)的距離相等

動(dòng)滑輪可以省一半力；但要多移動(dòng)距離探究活動(dòng)1、通過(guò)定滑輪用彈簧秤勻速向如圖所示豎直向下、斜向下、水平拉動(dòng)鉤碼，注意觀察彈簧秤的讀數(shù)F是否改變定、動(dòng)滑輪各有什么好處呢？F1G1F2F3結(jié)論：F1＝F2＝F3＝G1使用定滑輪不能省力，為何還用？探究活動(dòng)定、動(dòng)滑輪各有什么好處呢？F結(jié)論：使用定滑輪不能省力；但可以改變力的方向動(dòng)滑輪能改變力的方向嗎？vFv1、定滑輪：位置固定不動(dòng)的滑輪一、定滑輪與動(dòng)滑輪2、動(dòng)滑輪：位置隨重物移動(dòng)的滑輪特點(diǎn)：不能省力，但可以改變力的方向,s＝h特點(diǎn)：省一半力，但不能改變力的方向，s＝2h探究活動(dòng)定滑輪為什么不能省力？動(dòng)滑輪為什么能省一半力？F1模型演示1、是什么杠桿？l1＝l2F1＝F22、為了把物體舉得更高，怎么辦？讓繩子跨過(guò)杠桿拉動(dòng)3、如何減小摩擦？拼上兩個(gè)周邊有槽的半輪－－制成定滑輪結(jié)論：定滑輪實(shí)質(zhì)上是等臂杠桿

F1模型演示1、是什么杠桿？l1＝2l2F1＝1/2F22、支點(diǎn)在哪？固定端繩子與滑輪相切處結(jié)論：動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是動(dòng)力臂為阻力臂兩倍的杠桿

·O1、定滑輪：位置固定不動(dòng)的滑輪一、定滑輪與動(dòng)滑輪2、動(dòng)滑輪：位置隨重物移動(dòng)的滑輪特點(diǎn)：省一半力，但不能改變力的方向，

S＝2h實(shí)質(zhì)：等臂杠桿實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂為阻力臂的兩倍的杠桿·F1F2OL1L2·F1F2OL1L2特點(diǎn)：不能省力，但可以改變力的方向,s＝h

l1＝l2F＝G

l1＝2l2F＝1/2（G物＋G動(dòng)）（不計(jì)摩擦）（不計(jì)摩擦）想一想：如果想要既能省力，又能改變力的方向，那怎么辦？滑輪組F1由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪組成的裝置叫滑輪組。實(shí)驗(yàn)1、用彈簧秤測(cè)出鉤碼和滑輪的總重,G2、如圖甲方式勻速拉動(dòng)繩子，彈簧秤的讀數(shù)F１=___。3、如圖乙方式勻速拉動(dòng)繩子，彈簧秤的讀數(shù)F2=___。甲乙F1F223此時(shí)重物和動(dòng)滑輪的總重由___段繩子承擔(dān)。此時(shí)重物和動(dòng)滑輪的總重由___段繩子承擔(dān)。分析原因1/2G1/3G探究活動(dòng)滑輪組的省力情況（f＝0）結(jié)論？nF＝G總或使用滑輪組時(shí)，動(dòng)滑輪和重物的總重由幾股繩子承擔(dān)，提起重物所用的力就是總重的幾分之一；重物上升高度為h，則繩子自由端移動(dòng)距離為nh。即S繩=nh物重物上升速度為v，則繩子自由端移動(dòng)速度為nv。即v繩=nv物G物F＝n+G動(dòng)即結(jié)論類(lèi)型力的方向拉力F繩子自由端通過(guò)的距離S，與物體通過(guò)的距離h實(shí)質(zhì)定滑輪改變F=GS=h等臂杠桿動(dòng)滑輪不變F=1/2GS=2h動(dòng)力臂是阻力臂兩倍的杠桿滑輪組可以改變F=1/nGS=nh省力杠桿動(dòng)滑輪重不可忽略，上述力的關(guān)系式應(yīng)寫(xiě)成Ｆ＝（Ｇ物+G動(dòng)）／n．

例題纏繞滑輪的繩子能承受的最大拉力為300牛，用它連接成如圖的滑輪組，能否提升重為600牛的重物？（已知?jiǎng)踊喼?0牛，摩擦及繩的重力不計(jì)）F解：總重G＝600牛＋20牛＝620牛因?yàn)樗枰睦Υ笥诶K子所能承受的最大拉力，所以不