简单机械教案
精品源自化学科 [学情分析] 对力臂的判断不够准确;对有用功、总功的理解不够透彻;对滑轮组能省几倍力和费几倍距离掌握较好
[教学目标] 1、清楚不同滑轮的作用及滑轮组的省力情况
2、能准确判断支点、力臂及杠杆所属的种类
3、理解做功的概念,掌握有用功、总功及效率的计算
[教学内容、方法与步骤]
一、杠杆及其分类
1、能绕某点转动的硬杆称为杠杆,这个绕着转动的点称为支点,支点到力作用线的距离称为力臂。
2、分为省力杠杆、费力杠杆及等臂杠杆
动力小于阻力的杠杆 为 省力杠杆(动力臂>阻力臂) 省力费距离
动力大于阻力的杠杆 为 费力杠杆(动力臂<阻力臂) 费力省距离
动力等于阻力的杠杆 为 等臂杠杆(动力臂=阻力臂),既不省力也不费力
二、滑轮和作用及滑轮组
1、滑轮的作用:定滑轮:改变力的方向,不改变力的大小
动滑轮:改变力的大小,不改变力的方向
2、滑轮组:用定滑轮和动滑轮组合起来既能改变力的大小又能改变力的方向的机械。
省力情况:动滑轮上的绳子条数为n,则省n倍力,即F=f/n,其中f为阻力(包括物重、滑轮重、摩擦等),所以若不计滑轮重和摩擦,则有F=G/n
费距离情况:省了n倍力就要费n倍距离,即s=nh
3、做功及效率的计算
做功:W=FS,其中若F与S垂直则力F不做功
效率的计算:(1)有用功(对目的物所做的功):W有=Gh
(2)总功(力F所做的功):W总=FS(其中:s=nh)
(3)效率η= W有/ W总
4、功率:做功的快慢;P=W/t
例1:.在水平路面上,某人用300牛的水平拉力,拉着重1200牛的车30秒内前进了10 米。在这一过程中人对车做功的功率是 ( ) A.40瓦 B.100瓦 C.400瓦 D.3000瓦
解:W=FS=300N 10m=3000J P=w/t=3000J/30s=100w 选B
例2、如右上图示用一滑轮组拉着重8×104牛的汽车沿水平方向匀速移动,汽车所受阻力为车重的0.03倍,此滑轮组的机械效率为80%,求:
(1)拉力F为多少牛? 80%=0.03GS/F 3S 得F=1000N
(2)若汽车移动的速度为0.2米/秒,1分钟内拉力做了多少焦的功?
W=FS=F×n(vt)=1000×3×(0.2m/s×60s)=3.6×104J
[学法指导] 把握力臂的概念;区别用用功及总功
理解省力则费距离精品源自化学科
