人教版八年级物理下册第十二章简单机械优质课件全套.pptx

1、2020年春人教版八年级物理下册 教学课件,第十二章 简单机械,第1节 杠杆,R八年级下册,第十二章 简单机械,第1课时 杠杆及其平衡条件,学习目标,1认识杠杆，了解关于杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）。 2理解杠杆的平衡条件，并会进行相关计算。,1. _的硬棒叫杠杆。 2.杠杆绕着转动的固定点叫做_，使杠杆转动的力叫_，阻碍杠杆转动的力叫_，支点到动力作用线的距离叫_，支点到阻力作用线的距离叫_。 3.当杠杆处于_状态或_状态时， 我们就说杠杆平衡了。 4.杠杆平衡条件：动力_=阻力_ _，即F1_=F2_。,在力的作用下绕着固定点转动,支点,动力,阻力,动力臂,阻力臂,静止

2、,匀速转动,动力臂,阻,力臂,l1,l2,这些用具有什么特点？,它们工作时，能绕一个固定点转动。,杠杆的认识,知识点一,人类很早以前就学会使用杠杆了，如图中利用木棒搬动巨大木料的情景。,当你用筷子夹菜，用剪刀剪纸、用天平称量时，你就在使用杠杆了。,杠杆,点击图片播放,如图，一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。,点击图片播放,杠杆的五要素,支点：杠杆可以绕其转动的点O,动力：使杠杆转动的力F1,阻力：阻碍杠杆转动的力F2,动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1,阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离l2,杠杆是最简单的机械之一,力臂的画法,找支点； 找力的作用线，即过

3、力的作用点沿力的方向画一条直线（有的在图中已经标出力的方向）； 过支点作力的作用线的垂线段，标上垂足； 标上反向箭头或用花括号括起来，并在其旁边写上l1或l2。,O,F2,F1,l1,l2,l1,l2,o,F2,F1,杠杆的平衡条件,知识点二,在使用杠杆中，杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态。,所谓平衡状态,杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动的状态都叫平衡状态。,思考,杠杆在满足什么条件时才会平衡？,实验,探究杠杆的平衡条件,【提出问题】,杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、 阻力臂之间存在着怎样的关系？,【猜想假设】,假设一：,假设二：,F1 l1=F2 l2,【所需器材】,实验注意事项： 1在实

4、验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。 2挂钩码后，不能再动平衡螺母。 3读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。,【实验步骤】,调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。保证力臂沿杠杆，便于测量；消除杠杆自重对实验结果的影响。 杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。,【实验步骤】,改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。 在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中

5、。,【分析数据】,【实验结论】,实验结果表明，杠杆的平衡条件是,动力动力臂阻力阻力臂,F1l1=F2l2,或写为,例 据杭州日报报道2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量（如右图）。测量时利用了一根长度为12m的槽钢作为杠杆。吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时，弹簧测力计示数F1为200N。测得l1为6m，l2为4cm。若不计铁笼的质量，请估算大象的质量。g取10N/kg。,解 人通过弹簧测力计对杠杆的拉力为动力F1=200N，动力臂l1=6m；不计铁笼的质量，则大象对杠杆的拉力为阻力F2 ，它等于大象所受的重力G，阻力

6、臂l2=4cm=0.04m。,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，有,大象的质量,大象的质量是3t。,1.如图甲所示，是一个Z形杠杆，请在图中画出力F对支点O的力臂l。,l,2.如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO=OC，在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码，木棒处于水平平衡。如果在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码，则木棒（ ）,A.绕O点顺时针方向转动 B.绕O点逆时针方向转动 C.仍保持平衡 D.平衡被破坏，转动方向不定,C,解析：由题意知，杠杆重心应在O点左侧，设一个钩码自重为G，杠杆重力的力臂为lO，杠杆重力为GO，AO=OC=l，则有：2GAO+GOlO=3GOC，

7、即2Gl+GOlO=3Gl，所以GOlO=Gl； 两边再各加一个钩码后： 左边=3GAO+GOlO= 3Gl+GOlO=3Gl+Gl=4Gl， 右边=4GOC=4Gl， 因为两边力和力臂的乘积相等，所以杠杆平衡。,3.找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。,O,F1,F2,l1,l2,图1,图2,4.请画出下图中杠杆的力臂。,l1,l2,l1,l2,一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。,F1l1=F2l2,杠杆的概念,杠杆平衡的条件,如图所示，利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件。,（1）实验前杠杆如图所示，为使杠杆处在_平衡

8、状态，应将螺母B向_（选填“左”或“右”）调。,水平,右,（2）记录实验数据的表格如下表，请将表头栏目、实验所记录的数据补充完整.,动力 F1/N,阻力 臂l2/m,0.2,0.3,1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。,2.在图中分别画出钳子、自行车手闸这两个杠杆（图中深色部分）工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。,（见教材P80）,F1,F2,l1,l2,F1,F2,l1,l2,4.搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受的总重力G=1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。推车时，人手向上的力F应为多大？,由F1l1=F2l2知,R八年级下册,第2课时 生活中的杠杆,学习目标,1

9、.能根据一定的标准对杠杆的使用、特点以及作用效果等进行分类。 2.知道生活中杠杆的一些应用，进一步巩固学习杠杆的相关知识。,1.省力杠杆的动力臂_阻力臂，_省力，但_距离。 2.费力杠杆的动力臂_阻力臂，_省力，但_距离。 3.等臂杠杆的动力臂_阻力臂，不省力也不费力，不省距离也不费距离。 4.杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用，有时人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了_；有时却要使用费力杠杆，为了_。,大于,能,费,小于,不能,省,等于,省力,省距离,杠杆,杠杆的分类,知识点一,托盘天平,物理天平,天平杠杆的特点：,l左=l右（等臂）,由杠杆平衡条件,F左l左=F右l右,知,G物=G码,我

10、们在使用省力杠杆时，得到了省力的利益，同时我们又付出了怎样的代价呢？,费了距离。,使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作用点移动的距离。,三种杠杆,杠杆的综合运用,知识点二,例 如图所示，人的体重为600N，人用扁担所挑物重100N。不计杠杆重。 CO=BO，则人肩头所受压力为 N，人对地面的压力为 N。,解析：要求人肩头所受的压力，即求人的肩头对扁担的支持力N，将扁担看作一根杠杆，以C点作为支点，,（注意：要分析人的肩头对扁担的支持力时，必须以C点作为支点，而不能以O点作为支点，若要求人对C点的作用力时，则应以O点为支点，分析不同的力时，选择的支点是不同的），以人的肩头对扁担的支持力N作为

11、动力F1，重100N的物体的重力作为阻力F2，由CO=BO可得COCB=12，由杠杆平衡条件知：,则N=2G=200N，值得注意的是，要求人对地面的压力时，不能误以为此时的压力为200+600=800N，而应将人和物作为一个整体，地面受到人和物对它的压力，即N=G人+G物=600N+100N=700N。,1下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是（ ）,A启瓶器,B切纸铡刀,C食品夹,D羊角锤,C,2如图所示，分别沿力F1、F2、F3的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（ ） 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三个力的大小相等,B,F3,O

12、,人体内也存在杠杆。当人踮脚时是靠腓肠肌收缩，骨骼和腓肠肌状况如图所示，若某人重为500N且AO=2BO，则双脚同时踮起时，两只脚的腓肠肌的作用力是 N。,解析：本题考查人体结构中的杠杆，人踮脚时，重力位于力与支点O之间，小腿的腓肠肌是提起人体重的力，,足的大部分形成杠杆，跖趾关节起支点的作用。本题的杠杆可简化为下图所示。 由于人是双脚同时踮起，则每只脚需要承担250N的重力，由于AO=2BO，由杠杆平衡条件可得,1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。,（见教材P80）,1.各式各样的剪刀都是一对对的杠杆。在图中，哪些是省力杠杆，哪些是费力杠杆？要剪断铁片，应该使用哪种剪刀？剪纸

13、时应该使用哪种剪刀？修剪树枝时应使用哪种剪刀？为什么？,在题图中，从左至右第1把、第3把是省力杠杆，第2把是费力杠杆。要剪断较硬的物体，应使用刀把长、刀口较短的省力剪刀，即第1把剪刀；剪纸时，应使用刀把短，刀口长，费力但省距离的剪刀，即第2把剪刀；修剪树枝，既要省力，又要有很大的开阖度，应用从左至右第3把剪刀。,3.图为指甲剪的示意图，它有几个杠杆？分别是省力杠杆，还是费力杠杆？,指甲剪上有三个杠杆ABC、OBD和OED，其中ABC是省力杠杆，OBD和OED是费力杠杆。,R八年级下册,第2节 滑轮,学习目标,1知道定滑轮、动滑轮，并能识别它们。 2理解定滑轮、动滑轮的特点与实质，并能用它们来解

14、决简单的问题。 3知道滑轮组的结构、特点和应用，会根据要求使用和组装滑轮组。 4了解其他简单机械如轮轴和斜面的工作原理和使用方法。,1.常见的滑轮分为_和_。中间的轴固定不动的滑轮叫_，轴和重物一起移动的滑轮叫_。 2.升旗的时候，我们看到的旗手用力向下拉绳子，旗就升上去了，这是因为旗杆顶端有一个_ _。这个事例告诉我们，这种简单机械能够改变_。 3.使用动滑轮时，理论上可以省_的力，但是不能改变_。,定滑轮,动滑轮,定滑轮,动滑轮,定,滑轮,力的方向,一半,力的方向,4.滑轮组由_滑轮和_滑轮组成，它既能_，又能改变力的_。 5.使用滑轮组时动滑轮和重物由n段绳子承担，提起物体所用的力就是总

15、重的_。公式表示为F=_。绳子自由端移动的距离是物体移动距离的_。 6.轮轴可以看成是_的杠杆，使用轮轴可以省力。使用斜面可以_，在高度一定时，斜面越长越_。,定,动,省力,方向,G,n倍,连续转动,省力,省力,杠杆是一种常见的简单机械。除了杠杆之外，滑轮也是一种简单机械。大家在生活中见过滑轮吗？,认识定滑轮和动滑轮,知识点一,想想议议,为什么大人用滑轮将重物吊到了二楼，孩子想帮忙却把自己吊了上去。你能解释其中的道理吗？,升国旗时，旗手缓缓向下拉绳子，国旗就会徐徐上升。,这是因为旗杆顶部有一个滑轮，它的轴固定不动，这种滑轮叫做定滑轮。,定滑轮,定滑轮,点击图片播放,动滑轮,电动起重机吊钩上有一

16、种滑轮，它的轴可以随被吊物体一起运动，当电动机转动并收起绳子时，物体和滑轮就被提起，这种滑轮叫做动滑轮。,动滑轮,点击图片播放,定滑轮和动滑轮,点击图片播放,实验,研究定滑轮和动滑轮的特点,通过滑轮拉起重物，研究下面几个问题。,使用定滑轮、动滑轮是否省力（或更费力）？ 使用定滑轮、动滑轮是否省了距离（或需要移动更大的距离）？ 什么情况下使用定滑轮，什么情况下使用动滑轮？,定滑轮其实是一个等臂杠杆。图乙中所示定滑轮两边的力与轮相切，中心轴为杠杆的支点，轮的直径可以看做是一根硬棒，动力和阻力作用在直径的两端，动力臂等于阻力臂。注意：用定滑轮提升重物时，动力移动的距离等于重物升高的高度。,结论：使用

17、定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。,定滑轮的本质,点击图片播放,动滑轮则是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。如图丙所示，动滑轮由于一边悬于固定点，重物的重力作用线通过滑轮中心轴，滑轮的“支点”位于固定边与轮相切的地方。过“支点”的轮的直径相当于杠杆，重物的重力为作用在杠杆上的阻力，人施加的力为动力，因此动力臂是直径，阻力臂是半径，动力臂是阻力臂的二倍。,结论：使用动滑轮可以省力，但费距离；且不改变力的方向。,动滑轮的本质,点击图片播放,定滑轮,动滑轮,结论,滑轮组,知识点二,定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。 动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。,能否得到这样一种机械，它既可以省力，又

18、可以改变力的方向呢？,定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。,结论：使用滑轮组既可以省力； 又可以改变力的方向。,滑轮组,点击图片播放,想想议议,还有别的绕线方法吗？,这两种绕线方法有什么不同？,1绳子的起点 2拉力的方向 3拉力的大小 4移动的距离,当用滑轮组提升重物时拉力与物重之间有何关系？,图甲中的重物有三段绳子通过动滑轮吊着，每段绳子都要承担重物。用这个滑轮组提起重物如果忽略滑轮的自重、绳重及摩擦，只要用 的力就可以提起重物。,图乙中的重物由两段绳子通过动滑轮吊着，只要用二分之一的力就可以提起重物。,当用滑轮组提升重物时拉力与物重之间有何关系？,利用两个定滑轮和两个动滑轮，可以怎样绕绳子呢？,

19、F,F,讨论：这两种绕线方法有什么不同？,你发现了什么规律？,结论：,F 拉力 n 承担物重的绳子段数 G 物重 G动 动滑轮重 s 自由端移动的距离 h 物体上升的高度,轮轴和斜面,知识点三,轻轻转动门把手，就可以把门锁打开；司机用不大的力转动方向盘，在轴上就能产生较大的力使汽车转弯。,门把手、方向盘等属于又一类简单机械 轮轴。,轮轴,由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴线转动的简单机械，实质是一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力。,注意：轮轴使用时，当轮半径是轴半径的n倍时，在不计摩擦情况下，作用在轮上的力的大小为作用在轴上的力的大小的n分之一。,轮轴,点击图片播放,其实我们生活中还有很

20、多常见的简单机械，比如汽车在蜿蜒盘旋的公路上行驶到山顶便是利用了斜面这种简单机械。,斜面,斜面：是一个费了距离但能省力的简单机械。,注意：斜面长是斜面高度的n倍时，在不计摩擦的情况下，所用的推力为物重的n分之一。,1定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物，若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力（如图所示），力的大小分别为：F1、F2、F3，则 （ ）。 AF1最大 BF2最大 CF3最大 D三个力一样大,D,2.用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（ ）。 A F1F2F3 B F2F3F1 C F2F1F3 D F3F1F

21、2,D,F,F,F,F,F,2F,3.一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的动力比阻力小800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为 N，乙图中人拉动汽车的拉力至少为 N，其中比较省力的是 图。（绳与滑轮间的摩擦不计）,800,400,乙,甲,乙,4.人们在生产劳动的过程中表现出了非凡的 创造性和聪明才智。如图甲是使用扳手拧螺母，它其实是一个_，当作用在手柄上的力为F1时，则拧开螺母的力F2_F1（选填“”“”或“”）。如图乙是工人师傅将货物搬运到车上的情形，工人师傅这么做利用的科学知识是_。,轮轴,斜面省力,定滑轮和动滑轮,滑轮组,20

22、m,50N,300N,m,30m,300N,8m,1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。,（见教材P84）,1.物体重1000N，如果用一个定滑轮提起它，需要用多大的力？如果用一个动滑轮提起它，又要用多大的力（不计摩擦及滑轮自重）？,解：当用定滑轮时，F=G=1000N; 当用动滑轮时，F= G=500N。,2.仔细观察自行车，看看它上面有几种简单机械，分别说明它们各起到了什么作用。 解：自行车的齿盘的飞轮可以看成是定滑轮，中轴和踏板可以看成轮轴。自行车的车把，说它是轮轴可以，说它是杠杆也可以，它们分别起改变力的方向和省力的作用。,3.解释图中的科学漫画。一个人要拉起比他体重大的

23、重物，用定滑轮行吗？应该怎么办？,解：定滑轮只能改变动力方向，不能省力，物体间力的作用是相互的，一个人向下拉绳子的最大拉力只能等于人的体重。一个人要拉起比他体重大的物体，不能用定滑轮，应该用滑轮组，既可以省力，又可以改变方向。,4.利用如图甲所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体，不计摩擦及滑轮自重，绳子的拉力F等于多少？如果要用这个滑轮组达到更加省力的效果，绳子应该怎样绕？请在图乙中画出绳子的绕法，并计算此时拉力的大小。,解：F= G=2000N =500N， 更省力时拉力的大小F= G =2000N =400N。 绳子绕法如图乙。,R八年级下册,第1课时 认识机械效率,第3节 机械效率,

24、学习目标,1.能结合实例了解什么是有用功、额外功和总功。 2.理解什么是机械效率。,1.为达到某一目的必须做的功叫_；并非我们需要，但又不得不做的功叫_；使用机械时，动力所做的功叫_，它是_和_之和。三者的关系用字母表示：_。 2.物理学中，将_与_的比值叫做机械效率，用字母_表示，则机械效率的计算公式是_。,有用功,额外功,总功,有用功,额外功,W总=W有+W额,W有,W总,=,3.由于任何机械本身都有_，转动部分都存在着_，所以使用任何机械都不可避免地要做额外功，因此机械效率总是_1，使用任何机械不省_。,重力,摩擦,小于,功,生活中我们常常会遇到“效率”这个词，例如学习效率，工作效率等。

25、利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题。,有用功、额外功、总功,知识点一,要把一堆砂子运到楼上，你有哪些方法?,直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？,实验,使用动滑轮是否省功,如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定高度，计算拉力所做的功。 如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，再次计算拉力所做的功。,动滑轮做功,h=0.1m,h=0.1m,点击图片播放,实验结果,有用功,总功,实验结果表明，尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响，我们要多做功。,有用功 W有用：为了达到某一目的必须做的功。 额外功 W额外：为了达

26、到某一目的的过程中，并非我们需要但又不得不做的功。 总功 W总：有用功与额外功的总和。 W总= W有用+W额外,认识机械效率,知识点二,在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。,1定义：有用功跟总功的比值。,2公式：,3用百分数表示，总小于1。,例题 起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4104J，起重机的效率是多少？g取10N/kg。,解：起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等,起重机提升重物所做的功是有用功,起重机的电动机所做的功是总功,因此，起重机的机械效率,1关于机械效率的说法中正确

27、的是 （ ） A越省力的机械，效率越高 B做有用功越多的机械，效率越高 C做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D做功越快的机械，效率越高,C,2.下列说法中正确的是（ ） A.机械效率越高，机械做功一定越快 B.做功越多的机械，机械效率一定越高 C.功率越大的机械，机械效率一定越高 D.做功越快的机械，功率一定越大,D,解析：功率是表示机械做功快慢的物理量，功率大只表示机械做功快；机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量，机械效率高只表示机械对总功的利用率高。功率大的机械，机械效率不一定高；机械效率高的机械，功率也不一定大，所以A、C选项错误。做功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机

28、械效率不一定高，所以B选项错误。做功越快，功率一定越大，因为功率是表示做功快慢的物理量，所以D选项正确。,3.判断正误 （1）有用功越多，机械效率越高 （ ） （2）额外功越少，机械效率越高 （ ） （3）做功越慢，机械效率越低 （ ） （4）做总功越多，机械效率越低 （ ） （5）做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ） （6）做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ） （7）机械效率越高，越省力 （ ）,4.用500N的力拉着滑轮组绳子的自由端移动8m,可将滑轮组悬挂的重为1500N的物体匀速提高2m,则额外功占总功的百分比是（ ） A.25% B.75% C.15% D.85%

29、,A,解析：提升重物做的功为有用功 W有=Gh=1500N2m=3000J, 拉力做的功为总功 W总=Fs=500N8m=4000J 故额外功W额=W总-W有=4000J-3000J=1000J，所以额外功占总功的百分比为 =25%,机械效率,1,如图所示用滑轮或滑轮组（单个滑轮的型号、重力相等）提起同一重物，其中机械效率最高的是（ ）,解析：机械的自身重力影响机械效率的大小，那么用定滑轮、动滑轮分别提起同一物体时，定滑轮的机械效率大些。,B,A,B,C,D,1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。,（见教材P88）,4.用一个动滑轮在5 s内将一重为200 N的物体匀速向上提起3

30、 m，拉力为150 N。这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？,解：机械效率= = 66.7%. 拉力的功率P= = =180W.,R八年级下册,第2课时 测量机械效率,学习目标,1.能结合实例进一步了解什么是有用功、额外功和总功。 2.理解什么是机械效率，能够设计实验测量斜面、滑轮组、杠杆等简单机械的机械效率，并利用实验探究的数据计算机械效率，知道机械效率总小于1。,1.测滑轮组机械效率时，克服被提升的物重所做的功为_功，作用在绳子末端拉力做的功为_功，计算滑轮组机械效率的公式= = 或= 。 2.影响滑轮机械效率的因素主要有_、_、绳重和摩擦等。对同一滑轮组，提升的物重增大了，其机

31、械效率会_。 3.影响斜面机械效率的因素有_、_两个因素。,有用,总,动滑轮的重,提升的物重,增大,斜面的倾斜程度,斜面的粗糙程度,上坡时走S形路线，利用斜面搬重物到车上，这样都可以省力。,探究简单机械的机械效率,知识点一,实验原理,实验器材,弹簧测力计、刻度尺、 铁架台、滑轮、细线、钩码。,竖直向上，缓慢拉动测力计。,注意事项,一、保持动滑轮重一定，改变钩码重力。,结论：动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。,二、保持钩码重力一定，改变动滑轮重。,结论：物重一定，动滑轮越重，机械效率越低。,如何提高机械效率,知识点二,现代社会是讲求效率的社会，时时、事事、处处都追求高效率，以尽可能少的消耗能

32、源，取得尽可能多的效益。,提高机械效率可以充分地发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。,那么，怎样提高机械效率呢？,怎样提高机械效率,提高机械效率的方法,减轻机械自重; 减小机械间的摩擦(加润滑油); 允许情况下增加物重。,1图为测量滑轮组机械效率 的实验装置，钩码总重6 N。 （1）实验时要竖直向上_ 拉动弹簧测力计，由图可知拉力 大小为 _N，若钩码上升的 高度为8cm,则弹簧测力计向上移动_cm,该滑轮组的机械效率为_。 （2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将_。（选填：“增大”、“减小”或“不变”）,缓慢,2 .4,24,83.3%,增大,2在“测滑轮组机械

33、效率”的实验中，用同一滑轮 组进行两次实验，实验数据如下表： （1）此实验所用滑轮的个数至少是_个，其中动滑轮有_个。 （2）第一次实验测得滑轮组的机械效率为_，第二次实验时滑轮组的机械效率_第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）,3,2,62.5%,大于,3. 马峰同学想通过实验来探究斜面的机械效率和什么因素有关。他猜想斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度及斜面的倾斜度有关。他设计了如图所示的实验装置，实验中保持木块的拉力与斜面平行，并且匀速拉动木块。,（1）下面是马峰在实验中得到的数据，请你将表中未完成的空格填写完整。,（2）根据上表的数据，请你帮马峰同学总结得到的实验结论：

34、结论1：通过对比实验1和2，在斜面坡度和物重一定时，斜面越粗糙，机械效率越低。 结论2：通过对比实验1和3，_ _。 （3）你认为该实验中较难控制的操作是 _ 。,粗糙程度和物重一定时，斜面的坡度越大机械效率越高,保持匀速拉动木块,4.测滑轮组机械效率时，所用实验装置如图所示。,（1）实验中要竖直向上 _拉动弹簧测力计。 （2）表中第1次实验数据有错误，改正后计算其机械效率为_ 。,匀速,60.6%,（3）比较两次实验的机械效率可得出结论：_ 。 这里用到的研究方法是 _ （填字母） A.类比法 B.控制变量法 C.等效替代法,（4）改变图中滑轮组的绕线方法，提起同一重物时，不计摩擦及绳重，滑

35、轮组的机械效率_（填“变大”“变小”或“不变”）。,同一组滑轮，提起的物体越重，机械效率越大,B,不变,结论：动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。,结论：物重一定，动滑轮越重，机械效率越低。,提高机械效率的方法,减轻机械自重; 减小机械间的摩擦(加润滑油); 允许情况下增加物重。,1.某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表：,（1）实验时，应沿竖直方向_拉动弹簧测力计； （2）第2次实验中，拉力做的总功是_J，滑轮组做的有用功是_J，滑轮组的机械效率=_（结果保留一位小数）。 （3）由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是_。,匀速,0.72,0.6,83.3%,钩

36、码重不同,解析：在探究滑轮组的机械效率时，用弹簧测力计提升重物时应沿竖直方向匀速地拉动物体上升，拉力做的功为总功，对重物做的功为有用 功，滑轮组的机械效率= = ，所以第二次 的总功W总=2.4N0.3m=0.72J，第二次做的有用 功为W有=G物h=60.1m=0.6J，机械效率= = 83.3%，通过两次实验比较可得出，滑轮 组所提升的钩码重不同，机械效率不同，钩码越重，机械效率越高。,1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。,（见教材P88）,1.有没有机械效率为100%的机械？为什么？举例说明，通过什么途径可以提高机械效率。,解：没有机械效率为100%的机械，因为使用任何机

37、械都要做额外功，也就是说有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。提高机械效率的主要办法：改进机械的结构，例如提水时用容积较大而重量较轻的水桶；按规程进行保养，合理使用以减少摩擦等。,2.一台起重机将3600 N货物提高4 m，起重机做的有用功是多少？如果额外功是9600 J，总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功是由哪些因素引起的？,解：起重机做的有用功是： W有=Gh=3600N4m=14400J. 总功是：W总=W有+W额=14400J+9600J=24000J. 机械效率：= = =60%. 起重机提升装货物用的容器所做的功、各部件之间的摩擦做的功等都是额外功。,3.在斜面上将一

38、个重4.5 N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8 N，斜面长1.2 m、高0.3 m.把重物直接提升h所做的功作为有用功，求这个斜面的机械效率。,解：斜面的机械效率=Gh/（Fs）=4.5N0.3m/（1.8N1.2m）=62.5%.,R八年级下册,本章知识复习与归纳,学习目标,1.认识杠杆，知道杠杆的种类及其应用，理解杠杆的平衡条件。 2.知道滑轮、斜面等简单机械的特点，会使用简单机械改变力的大小和方向。 3.理解什么是机械效率，能正确分析简单机械的机械效率，并能进行功、功率、机械效率的综合计算。,杠杆及其平衡条件,知识点一,杠杆的五要素,支点：杠杆可以绕其转动的点O,动力：使杠杆

39、转动的力F1,阻力：阻碍杠杆转动的力F2,动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1,阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离l2,杠杆的平衡条件,动力动力臂阻力阻力臂,F1l1=F2l2,例1 小强在探究“杠杆的平衡条件”时：,（1）为了便于测量力臂，他先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在_位置平衡； （2）下表是小强的实验记录，在这两组数据中，他发现实验序号为_的一组数据是错误的。经检查，结果是测量阻力臂时读错了，阻力臂的实际值应为_m；通过探究，小强得到杠杆的平衡条件是_。,水平,1,0.6,F1l1=F2l2,例2 如图甲所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6N的物体P悬挂在杠杆的中

40、点A处，拉力F1与杠杆成30角，杠杆在水平位置保持平衡。此状态下拉力F1=_N。试作出F1的力臂l1。,6,l1,滑轮和其他简单机械,知识点二,定滑轮,动滑轮,F 拉力 n 承担物重的绳子段数 G 物重 G动 动滑轮重 s 自由端移动的距离 h 物体上升的高度,例3 如图所示，正常使用时属于费力机械的是（ ）,C,等臂杠杆,轮轴,轮轴,费力杠杆,例4 如图所示，图中是一个_滑轮，如果物体在水平面上做匀速直线运动，拉力F为10N，物体受到的摩擦力大小为_，若F拉滑轮运动的速度是1m/s，则物体A移动的速度是_。,动,5N,2m/s,例5 如图所示，滑轮下挂重500N的物体G，滑轮重40N，绳和杠

41、杆都是轻质的。要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（杠杆上标度的间距相等）（ ）,A.270N B.360N C.540N D.720N,B,G总4l=F3l,机械效率,机械效率,知识点三,1定义：有用功跟总功的比值。,2公式：,3用百分数表示，总小于1。,减轻机械自重; 减小机械间的摩擦(加润滑油); 允许情况下增加物重。,提高机械效率的方法,例6 某实验小组利用如图所示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：,用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； 竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升

42、(保持O点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2,回答下列问题：,（1）杠杆机械效率的表达式为=_。（用已知或测量的物理量符号表示） （2）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是：_。 （3）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_(选填“变大”“变小”或“不变”)。,杠杆的自重,变大,解析：利用杠杆来提升重物，弹簧测力计的拉力所做的功为总功，提升钩码时，对钩码做的功为有用功，克服杠杆的重力做的功为额外功，根据功的计算式和机械效率的定义可得杠杆机械效率的表达式=Gh

43、1/Fh2100%；在钩码重一定时，提升相同高度，则有用功一定，因此影响机械效率的主要原因是额外功，即克服杠杆的重力所做的功；当钩码位置移到C点时，将钩码提升相同的高度，则杠杆的重心向上移动的距离变小，即额外功减小，根据机械效率的定义可知，此时机械效率变大。,例7 小刚小组探究了影响滑 轮组机械效率的因素后，联想斜面 也是一种机械，那么斜面的机械效 率与斜面的哪些因素有关呢？小刚 猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，如图所示，下表是他们实验记

44、录的有关数据。,（1）在第1、2、3次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了_。 （2）在第2次实验中，拉力做的总功是_J，斜面的机械效率是_。 （3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其他条件一定时，_。 （4）若通过分析第1、4、5次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是： _。 （5）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越_（填“省力”或“费力”）。,改变接触面的粗糙程度,6.0,58.3%,斜面的粗糙程度越大（或小），斜面的机械效率越低（或高）,没有控制接触面的粗糙程度相同,省力,解析：通过表格数据1、2、3可以看出，斜面的机械效率与粗糙程度有关，斜面越粗糙，机械效率越低；拉物体时拉力沿斜面向上，拉力做的功为W=Fs为总功，克服木块重力做的功W有=Gh为有用功，其机械效率=W有/W总；实验的1、4、5次实验中斜面的倾角不同，斜面的粗糙程度不同，没有很好地控制变量，故不能得出正确的结论；通过实验2与4或3与5可以看出，在斜面粗糙程度相同时，斜面的倾角越小，所用的拉力越小，即越省力。,1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。,