(
课件网) 第五节《学生实验：探究--使用机械是否省功》 最新最全北师大版初中八年级物理下册第九章《机械和功》 新课教学课件 第九章《机械和功》 §第五节 学生实验：探究--使用机械是否省功 一、复习回忆 1、杠杆的平衡条件： F1l1＝F2l2 2、杠杆的分类： 若l1＞l2，则F1 F2 若l1＝l2，则F1 F2 若l1＜l2，则F1 F2 ＞ ＝ ＜ 省力杠杆 等臂杠杆 费力杠杆 省距离 一、复习回忆 4、功的大小： 功等于作用在物体上的力与物体沿力的方向通过的距离的乘积。 用F表示力，S表示物体沿力的方向通过的距离，W表示功。 W = FS 3、功的定义： 如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力的作用显示出了成效，我们就说这个力对物体做了机械功，简称为功。 二、问题与猜想 问题1：如图所示，钓鱼竿可以看为一根杠杆，鱼竿这一机械的使用是为了省力，还是为了省距离？ （1）杠杆的动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力。 （2）钓鱼竿费力，省距离。 轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，习惯上把大轮叫轮，小轮叫轴，可看作是杠杆的变形。 F1R=F2r，由于轮半径大于轴半径，所以作用在轮上的力总是小于作用在轴上的力，因此使用辘轳可以省力。 二、问题与猜想 问题2：如图所示，轮轴辘轳可以看为杠杆，辘轳这一机械的使用是为了省力，还是为了省距离？ 二、问题与猜想 根据杠杆平衡条件有： F1L1 = F2L2 又F2 = G ∴F1=F2 / 2=G / 2 L1=2L2=2R 问题3：如图所示，动滑轮可以看为杠杆，动滑轮这一机械的使用是为了省力，还是为了省距离？ 在竖直方向拉时，动滑轮的本质是一个动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆 二、问题与猜想 问题4：如图所示的三种机械中，鱼竿省距离，辘轳与动滑轮均省力，那么，使用机械能不能够省功？ 猜想： 使用机械不能够省功。 三、制订计划 1、实验器材： 弹簧测力计 ,重物,铁架台,动滑轮，细绳、直尺 2、实验原理： 功的定义式：W=FS 3、设计实验： 直接用弹簧测力计吊起一个重物，计算出拉力做的功W1。用弹簧测力计通过一个动滑轮吊起重物到相同高度，计算出拉力做的功W2。比较这两个力所做功德大小。 四、收集证据 实验1：如图所示，用弹簧测力计直接将重物缓缓吊起，读出弹簧测力计的示数，记录重物自由端的始末位置，在直尺上读出重物移动的距离h。 问题：重物为什么要缓缓吊起？ 原因：当重物缓缓吊起时，重物处于平衡状态，受到的是平衡力，弹簧测力计的拉力大小与物体的重力大小相等。 四、收集证据 实验2：如图所示，用弹簧测力计通过一个动滑轮将重物缓缓吊起相同的高度h，读出弹簧测力计的示数，记录竖直拉动的绳子自由端的始末位置，在直尺上读出绳子自由端移动的距离S。 问题：绳子为什么要沿竖直拉起？ 原因：当沿竖直方向拉绳时，动滑轮省一半的力，同时，便于读取绳子自由端移动的距离。 四、收集证据 表格记录： 力/N 移动距离/m 力做的功/J F= h= W1=Fh= F= S= W2=Fs= 由实验数据可知：W2_____W1 > 实验猜想是不是不成立？ 4 0.2 0.8 2.1 0.4 0.84 五、分析结论 分析：如图所示，直接用弹簧测力计匀速提升重物拉力仅对重物做功；当通过动滑轮匀速提升重物时，拉力对重物做功的同时也要对动滑轮做功，同时还要克服动滑轮上的摩擦做功，导致通过动滑轮这一机械提升物体时，拉力做的功比直接提升物体做的功大一些。即使用动滑轮并不省功。 实验结论： 使用任何机械都不能省功。 六、实验拓展 情景分析：如图所示，通过动滑轮提升重物到一定高度。 对动滑轮本身做功和克服动滑轮上的摩擦做功，这部分功是无用的。 问题：我们的目的是什么？ 将重物提升到一定的高度。 问题：在提升过程中，哪些功是有用 ... ...
