初中科学简单机械教学ppt课件

这是一份初中科学简单机械教学ppt课件，共81页。PPT课件主要包含了简单机械，课堂总结，练习与应用，提升训练等内容，欢迎下载使用。
有时我们会看到工人站在地面上，利用滑轮将重物提升到楼上。这样使用滑轮有什么好处？会省力吗？
胖子与瘦子在提米的过程中，使用了什么工具，为什么会出现这种情况？
1. 知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点2. 了解定滑轮、动滑轮的实质3. 根据要求组装简单的滑轮组4. 课堂总结5. 练习与应用6. 提升训练
1. 定滑轮和动滑轮2. 滑轮组3. 轮轴和斜面4. 课堂总结5. 练习与应用6. 提升训练
第4节 简单机械
国旗上升时，旗杆顶端的滑轮轴不随物体一起移动。
观察滑轮，并指出它的结构特点。
（1）滑轮：它的主要部分是一个能绕轴自由转动、周边有槽的轮子。
给你一个滑轮和一根细线，让你提起砝码，你能想到几种组装方法呢？
想一想：下面两个滑轮在使用上有什么不同呢?
货物上升时，起重机下面的滑轮轴随物体一起移动。
①定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮，叫定滑轮。②动滑轮：使用时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。
（1）实验：探究定滑轮的特点
（1）使用定滑轮是否省力（或更费力）？（2）使用定滑轮是否省距离（或费距离）？（3）什么情况下使用定滑轮?
分别使同一物体在不使用滑轮、使用定滑轮时匀速运动，记录整个过程需要用力的大小、物体移动的距离及动力移动的距离、动力的方向，然后由数据分析得出结论。
铁架台、定滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计。
①用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。②使用定滑轮缓缓提升钩码，记录整个过程中拉力的大小F、钩码上升的距离h物、拉力移动的距离s绳及拉力的方向。
③改变拉力的方向 分别沿竖直方向拉升、斜着拉升、水平拉升钩码，观察拉力F1、 F2、 F3、的大小。把实验数据记入表格中。④改变钩码的重力，重复上述实验。
①拉力与重力的大小关系：F=G，即使用定滑轮不省力。②拉力的方向：可以改变。③拉力（绳末端）移动距离与钩码上升高度的关系：s绳=h物
使用定滑轮不省力； 不省距离，可以改变力的方向。
可以改变力的方向是指：拉力的方向与物体运动方向相反（或不同）。
（2）用滑轮是杠杆的变形研究定滑轮的特点
分析：定滑轮相当于如图所示的无数个可绕支点O转动的杠杆AB组成，它实质上可以看成是能够连续转动的等臂杠杆；所以使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。如图所示，定滑轮的轴心O为支点，动力臂l1与阻力臂l2都是滑轮的半径r。
F1l1=F2l2l1=l2=r F1=F2
（3）用平衡力的知识研究定滑轮的特点
分析：如图，在忽略摩擦的情况下，物体受到重力G和拉力F作用，由于物体匀速上升，所以拉力F跟物体的重力G是一对平衡力，大小相等，即F=G。物体向上运动，用力的方向却是向下，所以，使用定滑轮能改变力的方向。
结论：使用定滑轮不省力，可以改变力的方向.
视频演示——《探究定滑轮的特点》
（1）实验：探究动滑轮的特点
（1）使用动滑轮是否省力（或更费力）？（2）使用动滑轮是否省距离（或费距离）？（3）什么情况下使用动滑轮?
分别使同一物体在不使用滑轮、使用动滑轮时匀速运动，记录整个过程需要用力的大小、物体移动的距离及动力移动的距离、动力的方向，然后由数据分析得出结论。
铁架台、动滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计。
①用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。②使用弹簧测力计缓缓竖直向上拉动滑轮提升钩码，记录整个过程中用力大小F、钩码升高的距离h及拉力移动的距离s。③将测量结果填入表格。改变钩码的个数，重复上述实验过程。
①拉力与重力的关系：F＜G，即使用动滑轮省力。若不计动滑轮的重力及摩擦力时，则拉力：F=G/2。②拉力的方向：不能改变。③拉力（绳末端）移动距离与钩码上升高度的关系：s绳=2h物。
使用动滑轮可以省力， 但不改变力的方向，且费距离。
拉力（绳末端）移动的距离s是物体上升高度h的2倍： s拉=2h物
（2）用滑轮是杠杆的变形研究动滑轮的特点
分析：动滑轮相当于由图所示的无数个可绕支点O转动的杠杆OA组成，它实质上可以看成是能够连续转动的动力臂是阻力臂2倍的杠杆。如图所示，动滑轮O为支点，动力臂l1为滑轮的直径，阻力臂l2为滑轮的半径，在不计摩擦和动滑轮重时，动力是阻力的一半。
（3）用平衡力的知识研究动滑轮的特点
视频演示——《探究动滑轮的特点》
不省力，能改变力的方向
动力臂是阻力臂二倍的杠杆
能省力，不能改变力的方向
（1）滑轮组把定滑轮和动滑轮组合在一起，就构成了滑轮组。想一想：我们知道，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，又可以改变力的方向呢？滑轮组能否既省力，又能改变力的方向？
（2）两种简单的滑轮组想一想：由一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，有几种组合？
想一想：如图甲、乙所示的两个滑轮组，这两个滑轮组有什么不同？
①绳端的固定点不同：甲固定在定滑轮的轴上，乙固定在动滑轮的轴上。②拉力的方向不同：甲通过定滑轮向下，乙通过动滑轮向上。
想一想：用如图甲、乙所示的滑轮组把重力为G的物体提高h，在不计绳重、摩擦及动滑轮自重时，所用拉力F各是多大？拉力移动的距离s与物体升高的距离h是什么关系？
（1）理论分析甲滑轮组的特点
（2）理论分析乙滑轮组的特点
想一想：利用两个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组，可以怎样绕绳子呢？有几种组装方法？所用拉力F各是多大？拉力移动的距离s与物体升高的距离h是什么关系？
（3）两个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组
①有两种组合：如甲、乙所示。图甲、乙是利用两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，它们有什么不同？ 绳端的起点（固定点）不同：甲固定在定滑轮的钩上；乙固定在动滑轮的钩上。 拉力的方向不同：甲中拉力的方向向下，乙中拉力的方向向上。
4是动滑轮上绳子的段数
②分析两个滑轮组的特点（不计动滑轮重和摩擦）
5是动滑轮上绳子的段数
温馨提示：n是连接动滑轮的绳子段数。
（4）确定承担物重绳子段数n的方法（“分离法”）
（2）绕绳方式的判断——“奇动偶定”
当承重的绳子段数n为偶数时，绳的起始端系在定滑轮的挂钩上；当n为奇数时，绳的起始端系在动滑轮的挂钩上。 这一原则可概括为“奇拴动，偶拴定”。简称“奇动偶定”。
杠杆、滑轮等简单机械，有的省力、有的不省力，使用它们时，有的可以少移动距离，有的却要多移动距离。在使用简单机械时，你认为省力或费力、省距离或费距离，它们之间有什么关系？
若滑轮组水平拉水平地面上的物体，拉力大小又如何判断？s与h又如何判断？
有3段绳子来承担拉物体，每段绳子承担的力相等，都为F,若不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,3F=f。物体移动的距离为h ，绳子自由端通过的距离为s；s=3h。
除了杠杆和滑轮，简单机械家族中还有轮轴、斜面、螺旋等。（1）轮轴 由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。
（2）轮轴的特点轮轴可以看成一个可连续转动的不等臂杠杆。如图，轮轴作为杠杆的支点在轴心O，轮半径R是动力臂，轴半径r是阻力臂。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2 得 F1R=F2r，因为R>r 所以 F1