《物理力和機械》PPT課件.ppt

1、力和機械,知識與技能目標： （1）知道彈力，會使用彈簧測力 計和彈簧測力計的讀數(shù)。會 畫重力的示意圖。 （2）理解研究滑動摩擦力的大小 與那些因素有關(guān)的實驗。 （3）能從現(xiàn)實生活中感受杠桿， 理解力臂，會畫有關(guān)杠桿受 力的力臂。 （4）會探究杠桿平衡條件并會利 用杠桿平衡條件解決有關(guān)問題。 （5）知道定、動滑輪和滑輪組的 特點及作用，會組裝滑輪組。 （6）能聯(lián)系實際體會簡單機械在 現(xiàn)實中的廣泛運用。,過程與方法目標： （1）培養(yǎng)學(xué)生運用物理語言 分析問題和表達觀點的能力。 （2）學(xué)會研究物理問題的科 學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法。 情感、態(tài)度與價值觀目標： 形成積極向上，團結(jié)協(xié)作的學(xué) 習(xí)氛圍,學(xué)會與同伴的

2、合作交流,重點和難點 重點：力的示意圖；力臂的知識， 杠桿的平衡條件及應(yīng)用，滑輪及 滑輪組省力情況，會畫滑輪組的 裝配圖，設(shè)計滑輪組。 難點：正確畫好力臂，確定滑輪 組省力情況，設(shè)計滑輪組。,1、彈力：我們在壓尺子、拉橡皮筋、拉彈簧時，感覺到 它們對手有力的作用，這種力叫做彈力。彈力是物理由 于彈性形變而產(chǎn)生的。 2、彈簧測力計： A、原理：在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長與所受的拉力成正比。 B、使用方法：“看”：量程、分度值、指針是否指零；“調(diào)”： 調(diào)零；“讀”：讀數(shù)=掛鉤受力。 C、注意事項：加在彈簧測力計上的力不許超過它的最大量程。 D、物理實驗中,有些物理量的大小是不宜直接觀察的,但它變 化

3、時引起其他物理量的變化卻容易觀察,用容易觀察的量顯示不 宜觀察的量,是制作測量儀器的一種思路。這種科學(xué)方法稱做“轉(zhuǎn) 換法”。利用這種方法制作的儀器象：溫度計、彈簧測力計、壓 強計等。,3、重力：最常見的一種力 重力的概念：地面附近的物體，由于地球的吸 引而受的力叫重力。重力的施力物體是：地球。 重力大小的計算公式G=mg 其中g(shù)=9.8N/kg 它 表示質(zhì)量為1kg 的物體所受的重力為9.8N。 重力的方向：豎直向下 其應(yīng)用是重垂線、水平 儀分別檢查墻是否豎直和 面是否水平。 重力的作用點重心： 重力在物體上的作用點叫重心。質(zhì)地均勻外形規(guī)則 物體的重心，在它的幾何中心上。如均勻細棒的重 心在它

4、的中點，球的重心在球心。方形薄木板的重 心在兩條對角線的交點,4、摩擦力： 1、定義：兩個互相接觸的物體，當(dāng)它們要發(fā)生 或已發(fā)生相對運動時，就會在接觸面上產(chǎn)生一種 阻礙相對運動的力就叫摩擦力。 2、分類： 3、摩擦力的方向： 摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反，有時 起阻力作用，有時起動力作用。,4、靜摩擦力大小應(yīng)通過受力分析，結(jié)合二力平衡求得 5、在相同條件（壓力、接觸面粗糙程度相同）下，滾 動摩擦比滑動摩擦小得多。 6、滑動摩擦力： 測量原理：二力平衡條件 測量方法：把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計 水平拉木塊，使木塊勻速運動，讀出這時的拉力就等于 滑動摩擦力的大小。,6、滑動摩擦力

5、： 測量原理：二力平衡條件 測量方法：把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計水平拉木 塊，使木塊勻速運動，讀出這時的拉力就等于滑動摩擦力的大小。 如圖：研究滑動摩擦力的大小與那些因素有關(guān)： 比較甲、乙圖可得：接觸面粗糙程度相同時，壓 力越大滑動摩擦力越大； 比較甲、丙圖可得：壓力相同時，接觸面越粗糙 滑動摩擦力越大。 該研究采用了控制變量法。 由前兩結(jié)論可概括為：滑動摩擦力的大小與壓力 大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。實驗還可研究滑 動摩擦力的大小與接觸面大小、運動速度大小等無關(guān)。,7、應(yīng)用：理論上增大摩擦力的方法有： 增大壓力、接觸面變粗糙變滾動為滑動。 理論上減小摩擦的方法有： 減小壓力 接觸面

6、變光滑、 變滑動為滾動（滾動軸承） 使接觸面彼此分開（加潤滑油）。,1 (南通市)分析以下摩擦，屬于有害摩擦的是 A寫字時，手與筆之間的摩擦 B走路時，鞋底與地面之間的摩擦 C騎車時，車輪與車軸之間的摩擦 D皮帶傳動時，皮帶與皮帶輪之間的摩擦 2 下面關(guān)于力學(xué)現(xiàn)象的解釋中正確的是 A小球在空中下落得越來越快，是因為力 可以改變物體的運動狀態(tài) B人用力推車，車未動，是因為推力小于摩 擦力 C小孩從滑梯上自行下滑，是因為他受到慣 性的作用 D書本靜止在課桌上，是因為書本的重力與 書本對桌面的壓力平衡,3 如圖所示，某同學(xué)用40N的水平力將一個 重30N的物體壓在豎直的墻壁上使其處于靜止 狀態(tài)，則物

7、體與墻壁間的摩擦力是 A、40N B、30N C、10N D、70N 4 趙強同學(xué)學(xué)了物理后，養(yǎng)成了觀察生活的 好習(xí)慣，他發(fā)現(xiàn)好多藥瓶瓶蓋的側(cè)面都做有密 集的豎條紋，如圖所示，其目的是為了 A堅固耐用 B增大粗糙程度，從而增大摩擦， 便于旋開和旋緊 C便于運輸 D節(jié)約材 一木塊在外力作用下沿水平木板向 右勻速運動（如圖），用示意圖表 示木塊所受的牽引力、摩擦力和重力,f,杠桿： （1）定義：在力的作用下繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。 說明：杠桿可直可曲，形狀任意。 有些情況下，可將杠桿實際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點。 如：魚桿、鐵鍬。 （2）五要素組成杠桿示意圖。 支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點。用字母O

8、表示。 動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母 F1 表示。 阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母 F2 表示。 說明 動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點在杠桿上。 動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動 的方向相反 動力臂：從支點到動力作用線的距離。用字母l1表示。 阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。用字母l2表示。,畫杠桿示意圖的方法： 找支點O、畫動力、畫阻力； 畫力的作用線（虛線）； 畫力臂（實線，過支點垂 直力的作用線作垂線）； 標力臂。,o,F1,F2,L1,L2,研究杠桿的平衡條件： 杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動。 實驗前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使 杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的

9、 是：可以方便的從杠桿上量出力臂。 結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理） 是：動力動力臂阻力阻力臂。寫 成公式F1l1=F2l2 也可寫成：F1 / F2=l2 / l1,解題指導(dǎo)：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問題， 必須要畫出杠桿示意圖；弄清受力的方向和 力臂大??；然后根據(jù)具體的情況具體分析， 確定如何使用平衡條件解決有關(guān)問題。（如： 杠桿轉(zhuǎn)動時施加的動力如何變化，沿什么方 向施力最小等。） 解決杠桿平衡時動力最小問題：此類問題中 阻力阻力臂為一定值，要使動力最小，必 須使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到 在杠桿上找一點，使這點到支點的距離最 遠；動力方向應(yīng)該是過該點且和該連線垂 直的方向。,、

10、應(yīng)用,說明：應(yīng)根據(jù)實際來選擇杠桿，當(dāng)需要較 大的力才能解決問題時，應(yīng)選擇省力杠桿， 當(dāng)為了使用方便，省距離時，應(yīng)選費力杠桿。,1：如圖2所示的四種用具中，屬于費力杠桿的是,2：（不等臂直杠桿在動力和阻力作用下， 已處于平衡狀態(tài)，采用下列辦法不能使杠桿 平衡的是( ) A、在杠桿上再施加一個力，使這個力的 作用線通過杠桿的中點，但不通過支點。 B、在杠桿上再施加一個力，使這個力的 作用線通過支點 C、使動力和阻力同時減小到原來的1/2 D、使動力臂和阻力臂同時變?yōu)樵瓉淼?倍,3：用桿秤（如圖）測量 魚的質(zhì)量，當(dāng)秤鉤掛在A 點，繩紐掛在O點（支點）， 秤錘掛在B點時桿秤處于平 衡狀態(tài)AO是10cm

11、，BO 是30cm，秤錘的質(zhì)量是 0.5kg，魚的質(zhì)量是 kg 4：請在圖5中畫出用瓶起 子啟瓶蓋的動力F1的力臂 L1和阻力F2。,. 5,L,F2,5 在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，應(yīng)先調(diào) 節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在 位置 平衡，這樣做是為了便于測量 ；如發(fā)現(xiàn) 杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向 調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶?調(diào)節(jié)。,上圖是小明同學(xué)三次實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重05N， 杠桿上每一格長5cm，部分實驗數(shù)據(jù)已記錄在下表中。 (1)請將表格中的實驗數(shù)據(jù)補充完整。 (2)小明的第3次實驗存在錯誤，其錯誤是 。,水平,力臂,左,左,讀錯了,（1）定滑輪： 定義：中間的

12、軸固定不動的滑輪。 實質(zhì)：定滑輪的實質(zhì)是：等臂杠桿 特點：使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。 對理想的定滑輪（不計輪軸間摩擦）F=G 繩子自由端移動距離SF(或速度vF) = 重物移動 的距離SG(或速度vG),（2）動滑輪： 定義：和重物一起移動的滑輪。（可上下移動， 也可左右移動） 實質(zhì)：動滑輪的實質(zhì)是：動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。 特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。 理想的動滑輪（不計軸間摩擦和動滑輪重力）則： F=1/2G只忽略輪軸間的摩擦則拉力F=1/2(G物+G動) 繩子自由端移動距離SF(或vF)=2倍的重物移動的距離SG(或vG),滑輪組 定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。 特點：使用滑輪組既能省力又能改變 動力的方向 理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和 動滑輪的重力）拉力F= 1/nG 。只忽略 輪軸間的摩擦，則拉力F=1/n(G物+G動) 繩子自由端移動距離SF(或vF)=n倍的重 物移動的距離SG(或vG) 組裝滑輪組方法：首先根據(jù)公式n=(G物+G動) / F 求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動偶定”的原則。結(jié)合 題目的具體要求組裝滑輪。 5滑輪組省力情況：幾段繩子承擔(dān)重物和動滑輪的總 重，提起重物所用力就是物重的幾分之一。,1： 請在圖14中畫出用滑輪組提 升水桶