1、第十二章 簡單機械復習教案【 教學目標 】（一）知識與技能（1）能從現實生活中感受杠桿，理解力臂，會畫有關杠桿受力的力臂。（2）會探究杠桿平衡條件并會利用杠桿平衡條件解決有關問題。（3）知道定、動滑輪和滑輪組的特點及作用，會組裝滑輪組。（4）知道什么是機械效率,它的大小與那哪些因素有關。（5）能聯系實際體會簡單機械在現實中的廣泛運用。（二）過程與方法（1）培養學生運用物理語言分析問題和表達觀點的能力。（2）學會研究物理問題的科學方法和學習方法。（三）情感、態度與價值觀形成積極向上，團結協作的學習氛圍,學會與同伴的合作交流【教學重點】杠桿的示意圖；力臂的知識，杠桿的平衡條件及應用，滑輪及滑輪組省

2、力情況，會畫滑輪組的裝配圖；機械效率的計算和怎樣提高機械效率。【教學難點】正確畫好力臂，確定滑輪組省力情況?！窘虒W過程】知識梳理 定義： 在力的作用下能繞固定軸轉動的硬棒。1、杠桿 力避：從支點到力的作用線的距離。 杠桿平衡條件：F2L2=F1L1輪軸：是連續旋轉的杠桿，使用輪軸時動力作用在輪上省力 定滑輪：實質是等臂杠桿，使用定滑輪不省力，可以改變力的方向。 動滑輪：實質是動力臂ï是阻力臂兩倍的杠桿，使用動滑輪，可以省一半的力，不改變力的方向。2、滑輪 滑輪組：由定滑輪和動滑輪組成，即能省力又可改變力的方向，作用在滑輪組上的動力F=1/n(G物+G動) 動力作用點移動的距離S= n

3、× h，其中n表示承受重物的繩子段數，h物體上升高度。 有用功：機械對物體做的功。 額外功：機械克服自重和摩擦做的功3、機械效率h 總功：動力對機械做的功機械效率：= W有/ W總一、基礎練習1，能繞固定點轉動的硬棒是杠桿。從支點到動力作用線的距離叫動力臂；支點到阻力作用線的距離叫阻力臂；2，杠桿的平衡條件是F1L1=F2L2。動力臂>阻力臂的杠桿是省力杠桿，動力臂< 阻力臂的杠桿是費力的杠桿。3、定滑輪實質是個等臂杠桿。使用定滑輪不省力，但是能改變力的方向 。動滑輪實質是個動力臂為阻力臂2倍的杠桿，根據杠桿的平衡條件，動滑輪能省一半力。4、使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子

4、吊著物體，提重物所用的力就是物重的幾分之一 。若一動滑輪和所掛的重物的總重是500牛，則所用的拉力F大小是250牛。5、機械效率：定義：有用功跟總功的比值。公式：= W有/ W總二、復習引入為了撬起很大的石頭，小明通常會像如圖所示那樣：把長棒的一端插在大石頭的底下，再在長棒的下面墊一個小石頭，然后用力壓長棒的另一端，使長棒繞著小石頭轉動，將大石頭撬起這個長棒就是我們本節要研究的杠桿小孩玩的蹺蹺板、各類剪刀、起瓶蓋起子等都是杠桿根據經驗小明知道：越在直棒的后端用力，用的力越小要巧妙的使用杠桿，就要知道杠桿遵循什么樣的規律，所以我們要深入理解杠桿的平衡條件F1LlF2L2。三、復習內容1、杠桿：（

5、1）定義：在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。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：杠桿繞著轉動的點。用字母O 表示。 動力：使杠桿轉動的力。用字母 F1 表示。 阻力：阻礙杠桿轉動的力。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。畫力臂方法：找支點O； 畫力的作用線（虛線）； 畫力臂（過支點垂直力的作用線作垂線）

6、； 標力臂。2、研究杠桿的平衡條件：（a) 杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉動。（b) 實驗前：應調節杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。（c) 結論：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：分析解決有關杠桿平衡條件問題，必須要畫出杠桿示意圖；弄清受力與方向和力臂大??；然后根據具體的情況具體分析，確定如何使用平衡條件解決有關問題。（如：杠桿轉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

7、15;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；動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向。 說明：應根據實際來反選擇杠桿，當需要較大的力才能解決問題時，應選省力杠桿，當為了使用方便，省距離時，應選費力杠桿。3、滑輪：（1）定滑輪： 定義：中間的軸固定不動的滑輪。 實質：定滑輪的實質是：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

8、：動滑輪的實質是：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) （3）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：首先根據公式n=(G物+G動

9、) / F求出繩子的股數。然后根據“奇動偶定”的原則。結合題目的具體要求組裝滑輪?；喗M省力情況：幾段繩子承擔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。注：一般說繩子自由端如果向上拉動，數繩子股數時算上此繩數，如果自由端向下拉動，數繩子股數時，不算此繩數。設計滑輪組一般先依拉力，阻力關系或依拉力移動距離與重物移動距離確定繞滑輪組的繩子股數n=G物+G動/F拉再按繩子股數，拉力方向推出動滑輪和定滑輪的個數。動滑輪個數：N動=n/2（n為偶數時）N動=n-1/2（n為奇數時）4、機械效率：（1）有用功：定義：對人們有用的功。公式：W有用Gh（提升重物）=W總W額斜面：W有用= Gh（2

10、）額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功公式：W額= W總W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）斜面：W額=f L（3）總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功 公式：W總=W有用W額=FS斜面：W總= fL+Gh=FL（4）機械效率： 定義：有用功跟總功的比值。 公式： 有用功總小于總功，所以機械效率總小于1 。通常用 百分數 表示。某滑輪機械效率為60%，表示有用功占總功的60% 。提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。通常是減少額外功，如搞好潤滑，減輕機械自重；在無法減小額外功的情況下，采用增大有用功來提高機械效率。為提高機械效率，在機械結構一定的情況下，可以采

11、取增加提升物重的辦法來實現。（5）機械效率的測量：原 理：器 材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需 刻度尺、彈簧測力計。步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數大小不變。結論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：動滑輪越重，個數越多則額外功相對就多。提升重物越重，做的有用功相對就多。 摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。5、機械效率和功率的區別：功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內完成的功；機械效率表示機械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。四、例題講解例1：不等臂直杠桿在動力和阻力作用下，已處

12、于平衡狀態，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1/2D、使動力臂和阻力臂同時變為原來的2倍例2：在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，應先調節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 ；如發現杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向 調節，或將左端的平衡螺母向 調節。五、堂上練習1、下列器件中屬于省力杠桿的是（ ）A坩堝鉗 剪刀 筷子 鑷子 圖 2、如圖所示，某人用一根輕質木棒挑著為120N的物體站在水平地面上，木棒保持水平，棒AB長為1.2m，重物懸掛處離肩膀距離BO為0.8m，則手在A端對木棒豎直向下的作用力大小為_N。3、生活和生產中有許多不同類型的杠桿，如圖所示的托盤天平屬于 杠