新人教版八年级物理杠杆斜面滑轮机械效率及实验复习省名师优质课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

杠杆滑轮机杠杆滑轮机械效率及试械效率及试验验第1页考点一：考点一：杠杆杠杆：a（1）指认杠杆支点、动力、阻力、动力臂、）指认杠杆支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂阻力臂b（2）绘制杠杆动力臂和阻力臂图示）绘制杠杆动力臂和阻力臂图示1杠杆概念：一根硬棒，在力作用下假如能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。2杠杆五要素：支点O：杠杆绕着转动固定点动力F1：使杠杆转动力阻力F2：妨碍杠杆转动力动力臂l1：支点到动力作用线距离阻力臂l2：支点到阻力作用线距离第2页 归纳整理归纳整理:1)1)（1）识别杠杆；（）识别杠杆；（2）先找支点）先找支点O；（；（3）过力作用点）过力作用点沿力方向画出力作用线。沿力方向画出力作用线。力臂是从支点到力作用线垂直距力臂是从支点到力作用线垂直距离，延长部分要用虚线表示；画出垂足，标上字母离，延长部分要用虚线表示；画出垂足，标上字母l l1 1、l l2 2。2)2)动力、阻力作用点要画在受力物体上，并标上字母，注动力、阻力作用点要画在受力物体上，并标上字母，注意角标意角标F F1 1、F F2 2.画出阻力臂、提起重物最画出阻力臂、提起重物最小力和该力力臂小力和该力力臂画出阻力臂、动力臂画出阻力臂、动力臂第3页考点一：考点一：b（3）概述杠杆平衡条件）概述杠杆平衡条件 c（4）能使用杠杆平衡条件处理简单问题）能使用杠杆平衡条件处理简单问题 a（5）举例说明人体中杠杆）举例说明人体中杠杆 3杠杆平衡条件(1)杠杆平衡：杠杆处于静止或匀速转动状态。(2)平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂即F1l1F2l2试验：探究杠杆平衡条件（书本）第4页省力杠杆（省力杠杆（动力臂大于动力臂大于 阻力臂阻力臂）F2F1L1L2OOL2 L12 F1第5页费劲杠杆（费劲杠杆（动力臂小于动力臂小于 阻力臂阻力臂）F2F1L1L2OO2 F1L2 L1第6页等臂杠杆（等臂杠杆（动力臂等于动力臂等于 阻力臂阻力臂）F2F1L1L2OOL2 L12 F1第7页人 体 内 杠 杆第8页1、园、园艺师艺师傅使用如傅使用如图图所表示剪刀修剪所表示剪刀修剪树树枝枝时时，常把，常把树树枝尽可能往剪刀枝尽可能往剪刀轴轴O处处靠近，靠近，这这么做目么做目标标是是为为了了()A增大阻力臂，减小增大阻力臂，减小动动力移力移动动距离距离 B减小减小动动力臂，减小力臂，减小动动力移力移动动距离距离C增大增大动动力臂，省力力臂，省力 D减小阻力臂，省力减小阻力臂，省力挑战中考：挑战中考：D第9页2、如图所表示，某人用一根轻质竹如图所表示，某人用一根轻质竹棒挑着为棒挑着为120N物体站在水平地面上，物体站在水平地面上，棒保持水平，棒棒保持水平，棒AB长为长为1.2m，重，重物悬挂处离肩膀距离物悬挂处离肩膀距离BO为为0.8m，则手在则手在A端对木棒竖直向下作用力端对木棒竖直向下作用力大小为大小为 N。当当AO距离变小距离变小时则时则A手在手在A端对棒竖直向下作用力端对棒竖直向下作用力将将 。（填（填“变大变大”“变小变小”“不变不变”）240变大变大第10页3.在以下机械中，在以下机械中，羊角锤羊角锤钓鱼竿钓鱼竿天平天平钢丝钢丝剪剪筷子筷子剪发剪刀剪发剪刀普通剪刀普通剪刀铁匠剪刀铁匠剪刀缝纫缝纫机脚踏板机脚踏板铡草用铡刀铡草用铡刀镊子镊子铁锹道钉撬铁锹道钉撬定滑定滑轮轮动滑轮，它们中属于省力杠杆是动滑轮，它们中属于省力杠杆是 属于属于费劲杠杆是费劲杠杆是_ 属于等臂杠杆是属于等臂杠杆是 。第11页4 4、如图所表示，一轻质杠杆、如图所表示，一轻质杠杆OA可绕可绕O点无摩擦转动，点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁端用绳子系在竖直墙壁B点，在杠杆点，在杠杆C点悬挂一重点悬挂一重为为2020N物体，杠杆处于水平静止状态，已知物体，杠杆处于水平静止状态，已知OA长为长为50 50 cm，OC长为长为30 30 cm，OAB3030。拉力。拉力F F大小大小是多少？是多少？第12页考点二：考点二：滑轮滑轮a（1）识别定滑轮、动滑轮、滑轮组）识别定滑轮、动滑轮、滑轮组a（2）知道定滑轮和动滑轮特点）知道定滑轮和动滑轮特点定滑轮定滑轮不省力，不省力，不过不过能改变施力方向。能改变施力方向。动滑轮能动滑轮能省二分之省二分之一力，一力，但但不能改变不能改变施力方向施力方向定滑轮定滑轮实质是一个等臂杠杆实质是一个等臂杠杆即即F=G,s=h动滑轮动滑轮实质是个动力实质是个动力臂为阻力臂两倍杠杆臂为阻力臂两倍杠杆即即F=1/2G,s=2h第13页1、如如图图所表示，所表示，质质量量为为5kg物体物体M在力在力F作作用下以用下以5cm/s速度在水平面上做匀速直速度在水平面上做匀速直线线运运动动，此，此时弹时弹簧秤簧秤读读数数为为2N，则则拉力拉力F为为 N，物体与水平地面摩擦力，物体与水平地面摩擦力为为 N。挑战中考：挑战中考：24第14页考点二：考点二：a（3）知道滑轮组特点）知道滑轮组特点b（4）会使用滑轮组（限于两个滑轮滑轮组）处理）会使用滑轮组（限于两个滑轮滑轮组）处理 简单问题简单问题 特点：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用力就是物重几分之一。即：F(1/n)G，snh。第15页1 1、如如图图是是用用滑滑轮轮组组把把陷陷入入沟沟里里汽汽车车拉拉出出来来两两种种方方法法，你你认认为为哪哪种种方法更省力（方法更省力（）A A甲图方法甲图方法 B B乙图方法乙图方法C C两图方法一样两图方法一样 D D无法比较无法比较 挑战中考：挑战中考：归纳整理：归纳整理：滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而成。滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而成。它既能省力，又它既能省力，又能改变力方向。能改变力方向。使用滑轮组时，使用滑轮组时，重物和动滑轮重物和动滑轮总重力由总重力由几段几段绳子负担，绳子负担，则提起重物所用力就是总重力则提起重物所用力就是总重力几分之一几分之一。A第16页典例分析典例分析2:2:如图所表示，物体重如图所表示，物体重5050牛，不计滑轮自重及轴牛，不计滑轮自重及轴心摩擦，用心摩擦，用F F1010牛拉力将物体沿水平面匀速拉动，则物牛拉力将物体沿水平面匀速拉动，则物体受到地面摩擦力为多大？体受到地面摩擦力为多大？解析解析利用滑轮组沿水平方向拉动物体时，所克服阻力不利用滑轮组沿水平方向拉动物体时，所克服阻力不是重力，而是地面摩擦力。此时有几股绳子与动滑轮相连是重力，而是地面摩擦力。此时有几股绳子与动滑轮相连接，则动力就是摩擦力几分之一，即接，则动力就是摩擦力几分之一，即F Ff f/n n。由图可知，。由图可知，n n3 3。所以摩擦力。所以摩擦力f f3 3F F3030牛。牛。答案答案：30牛牛 第17页知识结构知识结构第18页有用功有用功 ：使用机械时对人们有用功使用机械时对人们有用功 W有有=Gh 额外功额外功 ：人们不需要但又不人们不需要但又不 得不做功得不做功总功总功 ：有用功与额外功总和有用功与额外功总和 W总总=W有有+W额额 W总总=FS一、有用功、额外功、总功一、有用功、额外功、总功W额额=W总总-W有有第19页二、二、机机 械械 效效 率率1.定义：有用功与总功比值叫机械效率定义：有用功与总功比值叫机械效率.2.表示式表示式:没有！因为有用功总小于总功，所以没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于机械效率总小于1 分组讨论：分组讨论：有没有机械效率为有没有机械效率为100%100%机械？为何？机械？为何？第20页判断：判断：下面说法中是否正确下面说法中是否正确1.做功多机械，机械效率高做功多机械，机械效率高2做总功越多，机械效率越低做总功越多，机械效率越低3做相同有用功，额外功越少，机械效率越高做相同有用功，额外功越少，机械效率越高4做相同总功时，有用功越多，机械效率越高做相同总功时，有用功越多，机械效率越高5用用不不一一样样滑滑轮轮组组，做做有有用用功功相相同同时时，机机械械效效率率一一定定相同相同6因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于17做额外功一定时，总功越少，机械效率越高做额外功一定时，总功越少，机械效率越高8有用功在总功中占百分比越大，机械效率越高有用功在总功中占百分比越大，机械效率越高9.机械效率高机械省功机械效率高机械省功10.机械效率高机械有用功占总功比值大机械效率高机械有用功占总功比值大第21页算一算：算一算：一台起重机将质量为一台起重机将质量为0.6t0.6t重物匀速重物匀速提升提升3m3m，而它电动机所做功是，而它电动机所做功是3.43.410 J10 J，起重机机械效率是多少，起重机机械效率是多少？4第22页已知已知:m=0.6t=600kg h=3mW总总=3.410 J求：求：=？解：解：G=mg=600kg10N/kg=6000N W有有=Gh=6000N3m=1.810 J =W有有/W总总=1.8104J/3.4104J=53%答：起重机机械效率是答：起重机机械效率是53%。44第23页想一想想一想1、什么是使用斜面时有用功、额外功、总功？、什么是使用斜面时有用功、额外功、总功？2、怎样测量斜面机械效率呢？、怎样测量斜面机械效率呢？第24页探究探究 斜面机械效率斜面机械效率1、提出猜测：、提出猜测：斜面斜面机械效率机械效率可能和可能和 相关。相关。2、参考器材：、参考器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺 斜面倾斜程度、斜面倾斜程度、斜面粗糙程度斜面粗糙程度第25页试验装置：试验装置：FSh第26页试验过程：试验过程：测量小木块重力，统计数据；测量小木块重力，统计数据；改变斜面倾斜程度，重复步骤改变斜面倾斜程度，重复步骤。把把小小木木块块用用弹弹簧簧秤秤沿沿斜斜面面匀匀速速向向上上拉拉；分分别别统统计计拉拉力力F F、木木块块沿沿斜斜面面移移动动距距离离S S、木块上升高度木块上升高度h h。第27页注意事项：注意事项：要匀速拉动物体。要匀速拉动物体。拉力要与斜面平行。拉力要与斜面平行。及时统计数据。及时统计数据。木板摩擦要大一些木板摩擦要大一些 选取木块要重一些选取木块要重一些第28页4、统计表格：、统计表格：斜面倾斜面倾斜程度斜程度木块重量木块重量 G/N斜面高度斜面高度 h/m拉力拉力F/N斜面长斜面长 s/m有用功有用功 W有有/J总功总功W总总/J机械效率机械效率较缓较缓较陡较陡很陡很陡第29页4 4、统计表格：、统计表格：斜面倾斜面倾斜程度斜程度木块重量木块重量 G/N斜面高度斜面高度 h/m拉力拉力F/N斜面长斜面长 s/m有用功有用功 W有有/J总功总功W总总/J机械效率机械效率较缓较缓 50.11.60.50.50.862.5较陡较陡 50.152.20.50.751.168很陡很陡 50.22.70.511.3581结论：结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。斜面越陡，越不省力，机械效率越高。第30页小结：小结：1、有用功、额外功、总功有用功、额外功、总功2、机械效率机械效率3、斜面机械效率与倾斜程度相关、斜面机械效率与倾斜程度相关第31页测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率第32页实验回顾试验原理试验原理：所测物理量：所测物理量：物重物重G、拉力、拉力F、重物上升距离、重物上升距离h、弹簧测力计移动距离弹簧测力计移动距离S测量仪器：测量仪器：弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺第33页试验步骤：试验步骤：1、按图组装滑轮组，记下钩码、按图组装滑轮组，记下钩码和弹簧测力计位置和弹簧测力计位置2、匀速竖直向上拉动弹簧测力、匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码计，使钩码G升高，读出弹簧测升高，读出弹簧测力计示数力计示数F,用刻度尺测出钩码上用刻度尺测出钩码上升距离升距离h和弹簧测力计移动距离和弹簧测力计移动距离s第34页在此试验中操作关键在此试验中操作关键：1、匀速竖直向上拉动弹簧、匀速竖直向上拉动弹簧测测力计力计2、不能在静止时读弹簧测力计示数，、不能在静止时读弹簧测力计示数，应在匀速拉动过程中读数应在匀速拉动过程中读数第35页对于如图所表示滑轮组，假如没对于如图所表示滑轮组，假如没有刻度尺，能否测出该滑轮组有刻度尺，能否测出该滑轮组机械效率？机械效率？第36页1、某试验小组在、某试验小组在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”试验中得试验中得到数据如表所表示，第到数据如表所表示，第1、2、3次试验装置如图次试验装置如图中甲、乙、丙所表示。中甲、乙、丙所表示。(1)、比较、比较1、2两次试验，可得结论：两次试验，可得结论：(2)、比较、比较2、3两次试验，可得结论：两次试验，可得结论：同一滑轮组，提起物重越重，滑轮组机械效同一滑轮组，提起物重越重，滑轮组机械效率越高率越高不一样滑轮组机械效率不一样，且在物重相同时，不一样滑轮组机械效率不一样，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低动滑轮越重，滑轮组机械效率越低巩固练习巩固练习第37页2、小明在、小明在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”试验中，试验中，用如图甲所表示滑轮组进行了三次试验，数用如图甲所表示滑轮组进行了三次试验，数据以下表：据以下表：试验次数 物重物重G/N 物体上升高度h/cm 测力计示数F/N 测力计移动距离s/cm 1 6 3 2.5 9 2 6 5 2.5 18 3 6 8 2.5 24甲甲甲甲表中有一个数据统计是错误，错误数据是表中有一个数据统计是错误，错误数据是_；18cm或或5cm第第3次试验中滑轮组机械效率是次试验中滑轮组机械效率是 _；80%此次试验得到结论是：此次试验得到结论是：_。（1）分析表中数据，回答以下问题：）分析表中数据，回答以下问题：滑轮组机械效率与物体提升高度无关滑轮组机械效率与物体提升高度无关第38页（2）小红在小明试验基础上）小红在小明试验基础上 利用图乙也做了试验，利用图乙也做了试验，小红做法目标是为了改变小红做法目标是为了改变 ；当这两位同学使用各自滑轮当这两位同学使用各自滑轮组提升相同重物时，若忽略绳组提升相同重物时，若忽略绳重及摩擦，它们机械效率重及摩擦，它们机械效率_（选填（选填“相同相同”或或“不相同不相同”），理由是：），理由是：_。得到。得到结论是：结论是：_滑轮组绕线方式滑轮组绕线方式相同相同做有用功相同，做额外功也相同做有用功相同，做额外功也相同乙乙乙乙甲甲甲甲滑轮组机械效率与绕线方式无关滑轮组机械效率与绕线方式无关第39页（3）小军也用如图甲所表示滑轮组进行了三）小军也用如图甲所表示滑轮组进行了三次试验，试验数据以下表：次试验，试验数据以下表：物重物重G/N绳端拉绳端拉力力F/N机械效机械效机械效机械效率率率率 /较小提升速度较小提升速度 10 4.2 79.4中等提升速度中等提升速度 10 4.2 79.4较大提升速度较大提升速度 10 4.2 79.4物理量物理量物理量物理量控制原因控制原因控制原因控制原因在小军试验中，你得到结论是：在小军试验中，你得到结论是：甲甲甲甲滑轮组机械效率与物体被提升速度无关滑轮组机械效率与物体被提升速度无关第40页滑轮组机械滑轮组机械效率影响原因效率影响原因：动滑轮重动滑轮重被提升物体重被提升物体重绳重及绳与滑轮间摩擦绳重及绳与滑轮间摩擦滑轮组机械滑轮组机械效率经典无关原效率经典无关原因因物体提升高度物体提升高度滑轮组绕线方式滑轮组绕线方式物体提升速度物体提升速度第41页1、在、在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”试验中，试验中，小强按正确方法操作，如图是他试小强按正确方法操作，如图是他试验中情景，下表是他统计一组数据。验中情景，下表是他统计一组数据。（1）由表中数据可计算出，滑轮组）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做有用功为对钩码做有用功为_J,人做总功人做总功为为_J。钩码总重钩码总重 G(N)钩码上升高度钩码上升高度h(m)测力计拉力测力计拉力 F(N)测力计移动测力计移动距离距离s(m)5 0.05 1.4 0.150.250.21能力提升第42页（2）对以上两个计算结果）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是进行比较，其不合理之处是_；结合测力；结合测力计放大图，可知小强错误计放大图，可知小强错误是是_。（3）在该次试验中，所测滑）在该次试验中，所测滑轮组机械效率应该是轮组机械效率应该是_。有用功大于总功有用功大于总功测力计示数读错测力计示数读错92.6%钩码总重钩码总重 G(N)钩码上升高钩码上升高度度h(m)测力计拉力测力计拉力F(N)测力计移动测力计移动距离距离s(m)5 0.05 1.4 0.15第43页 2、某班同学利用如图所表示试验装置完成、某班同学利用如图所表示试验装置完成了了“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”试验以后，进行了试验以后，进行了小组交流，下表是甲乙两小组试验数据统计：小组交流，下表是甲乙两小组试验数据统计：试验小组钩码钩码重重G/N动滑轮重动滑轮重 G/N 拉力拉力 F/N机械效率机械效率机械效率机械效率 /甲甲 0.5 0.4 0.35 47.6 乙乙 0.5 0.4 0.38 43.9甲、乙两个小组动滑轮重相同，提起钩码重也相同，甲、乙两个小组动滑轮重相同，提起钩码重也相同，测出滑轮组机械效率却不一样，可能原因是什么？测出滑轮组机械效率却不一样，可能原因是什么？第44页2、滑轮轮与轴间摩擦力大小不一样、滑轮轮与轴间摩擦力大小不一样1、测拉力时没有使测力计匀速上升，、测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量力不准确造成测量力不准确第45页