九年级科学认识简单机械1

第1课时认识杠杆？说说使用机械的好处蒸汽机汽轮机古代劳动工具现代各式起重机各工具在使用时，共同点是什么？O●演示实验使用撬棒撬石块时，能否将石块撬起跟哪些因素有关？杠杆的五要素F1l1OF2l2支点动力阻力动力臂阻力臂强调：力臂是支点（点）到力的作用线（线）的距离。作力臂的步骤（三部曲）：找“支点”、画“作用线”、作“距离”。作为生活、生产器具的杠杆——如指甲刀、筷子、扫把、铡刀……人体中的杠杆——如手臂杠杆、脚部杠杆、头部杠杆……F1F2L1L2O第2课时研究杠杆平衡条件l2OF1F2l2l1l1l2F1F2OOF2F1l1l1F2l2OF1杠杆能否转动起来与哪些因素有关？什么是二力平衡？什么是杠杆平衡？你的猜测是什么？分组实验实验次数动力(牛)动力臂(厘米)?阻力(牛)阻力臂(厘米)?1231.由实验得到的结论是什么?2.在杠杆水平静止下，得出的平衡条件是否适用于其他情况的平衡（非水平静止、匀速转动）呢？结论：杠杆平衡条件——动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1ｌ1=F2ｌ2）。用羊角锤拔铁钉时,手握处离支点近些还是远些更省力?为什么?第3课时杠杆的应用1.天平原理2.跷跷板原理常见杠杆中,哪些使用时可以省力?哪些使用时要费力?它们的动力臂与阻力臂的关系怎样?杠杆实例特点(动力臂和阻力臂的关系)省力还是费力1.2.3.4.5.--------铡刀l1＞l2省力羊角锤l1＞l2省力铁锹费力l1＜l2钓鱼杆费力天平l1＜l2l1=l2不省力,也不费力概括杠杆的分类省力杠杆（l1l2）杠杆费力杠杆（l1l2）等臂杠杆（l1=l2）使用费力杠杆的目的是什么？O省距离例1:如图是铁道检修工用的道钉撬,有关尺寸见图.若在A点竖直向下作用200牛的力,道钉撬对道钉会产生多大的力?如果还不能将道钉撬出,在保持手的作用力和作用点不变的情况下,采用什么方法可以增大对道钉的作用力?例2：一根粗细均匀的铁条，在其中点处用细悬挂起来，铁条处于水平平衡。若将右端向内弯曲（如图），铁条还能保持水平平衡吗？说明理由。右端向内弯曲后,铁条右端重心内移,右端作用力的力臂变短,导致左端力与力臂乘积大于右端力与力臂乘积,所以左端下沉.省力杠杆能不能省功？动力在做功过程中消耗的能量转化成了什么形式的能？省力杠杆要费距离,所以不能省功.动力做功时,消耗的化学能转化为机械能(和内能).杠杆使用过程中的能量转化第4课时定滑轮和动滑轮、滑轮组观察实物这种轮子有什么特点?在什么地方见过这种轮子？周边有槽,能绕固定轴转动;在窗帘上、旗杆上、起重机上………都用到这种轮子。这种周边有槽，能绕固定轴转动的轮子就是滑轮。认识定滑轮和动滑轮两种装置提起重物时,有什么不同?观察两种装置的演示过程滑轮不移动滑轮与重物一起移动定滑轮动滑轮人们为什么要使用定滑轮？为什么要使用动滑轮？可能是为了省力或省距离或改变力的方向（方便）实验探索动滑轮和定滑轮的特点：从哪几个方面研究它们？要测哪些量?滑轮定滑轮动滑轮实验次数1212钩码重力G（牛）滑轮重力G0（牛）自由端拉力F（牛）钩码上升高度h（厘米）自由端上升高度s（厘米）自由端拉力的方向如果滑轮没有重力、摩擦也不存在（理想模型），上述实验的结果又会是怎样哪？理想滑轮模型的特点：定滑轮：F=G；s=h；能改变力的方向动滑轮：F=G/2；s=2h；不能改变力的方向定滑轮、动滑轮能否看作一个杠杆？若可以，指出支点等杠杆的五要素?你能用杠杆平衡条件解释定滑轮和动滑轮的特点吗?定滑轮实质是一个等臂杠杆；动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。认识滑轮组什么是滑轮组?观察装置由若干个定滑轮和动滑轮组成的装置叫滑轮组。实验探索滑轮组的特点：从哪几个方面研究它们？要测哪些量?实验次数123钩码重力G（牛）滑轮重力G0（牛）自由端拉力F（牛）钩码上升高度h（厘米）自由端上升高度s（厘米）如果摩擦不存在，上述实验的结果又会是怎样哪？使用滑轮组时，动滑轮和重物的总重由n段绳子承担，提起重物所用的动力就是总重的1/n；重物上升h高度，绳子自由端要移动nh距离。例题求解例：缠绕滑轮组的绳子能承受的最大拉力为300牛，用它连接如图所示的滑轮组，能否提升重600牛的重物？（已知动滑轮重2牛，绳子重和摩擦不计）。第5课时机械效率人们使用机械的目的是什么？有的是为了省力，有的是为了省距离，有的是为了方便。从功和能的角度分析，使用机械时，能否省功呢？实例分析某人用动滑轮将重为G1的米袋提升h高度，设动滑轮重为G2，不考虑绳子重和滑轮轴心处的摩擦，人所做的功为多大？利用动滑轮提升物体是时，在人所做的两部分功W1和W2中，哪个功是我们所必需做的？哪个功并不是我们必需做的，但又不得不做的？有用功：我们把必需做的那部分功叫做有用功（克服有用阻力所做的功）。额外功：把虽然不需要，但又不得不做的那部分功叫做额外功（克服额外阻力所做的功）总功：有用功与额外功的总和叫总功（动力所做的功）。在上述实例（用动滑轮提米袋）中，如果考虑绳子的重和动滑轮轴心处的摩擦，所做的额外功还有哪些？你希望额外功大些，还是小些？还有克服摩擦作了功;额外功小些好.从能量转化的角度，可以对上述实例中的各种功进行如下的分析总功人提供的能量有用功额外功米袋增加的势能动滑轮增加的势能怎样描述机械工作时能量的利用率呢？机械效率定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率。意义：反映有用功在总功中所占的比例，机械效率越大，机械工作时能量的利用率越高。公式：=W有/W总×100%1.机械效率总是小于1，为什么？2.你认为可以从哪些方面提高机械效率？3.机械工作时，功率越大，是否机械效率就越高呢？1.额外功不为零.2.从减小额外功和增大有用功两个角度考虑.3.机械效率和功率无关测定斜面的机械效率什么是斜面?斜面是块斜放的平板，它是一种省力机械。讨论测量方案1,你测量斜面的机械效率依据（或原理）是什么？2.实验中需要进行哪些操作？需要测量哪几个量？各需什么仪器？3.如何设计记录表格？机械效率可能跟哪些因素有关？