第3章能量的转化与守恒第4节简单机械

学习目标1.能明确杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，举例说明生活中的杠杆和人体中的杠杆。2.会绘制杠杆的动力臂和阻力臂。3.理解杠杆平衡原理，并能应用杠杆的平衡条件解决简单的问题，会识别省力杠杆和费力杠杆。4.了解定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点和实质，知道杠杆使用过程中能量的转化。5.理解机械效率，识别有用功、额外功和总功，区别机械功率和机械效率，能测量并计算简单机械的机械效率。

知识点1杠杆重点1.教材第87页活动：认识杠杆实例共同特征（1）均是硬棒（形状可直可弯，可方可圆，但质地要坚硬）；（2）工作时都受到两个作用效果相反的力（一个能使它转动，一个阻碍它转动）；（3）工作过程中都绕着一个固定点转动杠杆的含义：如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。（杠杆的形状各异，可以是直的，也可以是弯的，但一定是硬的。）

归纳总结一根棒成为杠杆的条件1.要有力的作用。例如，撬棒在没有使用的时候只是一根硬棒，而不是一个杠杆。2.能绕着固定点转动。杠杆在力的作用下,是绕固定点转动的,不是整体向某个方向运动（如平动）的。3.是硬的,受力时不易发生形变。

2.杠杆的五个要素五要素物理含义及表示图示支点动力阻力动力臂阻力臂

3.对杠杆五个要素的理解

典例1关于杠杆的五个要素,下列说法中正确的是()DA.力臂一定在杠杆上B.作用在杠杆上的动力、阻力的方向一定相反C.力臂是支点到力的作用点的距离D.力的作用线通过支点时其力臂为零?

4.杠杆作图（1）力臂常见的三种表示方法,如图所示。（2）力臂的画法步骤画法图示先假设杠杆转动,则杠杆上相对静止的点即为支点

步骤画法图示第二步：确定动力和阻力的作用线从动力作用点、阻力作用点沿力的方向分别画直线或反向延长线,即动力、阻力的作用线第三步：画出动力臂和阻力臂，并标注从支点向力的作用线作垂线段,在垂线段旁标注力臂的名称

（3）画杠杆的力臂时需要注意的事项①力臂是支点到力的作用线的距离,是支点到力的作用线的垂线段的长度,不能把力的作用点到支点的距离作为力臂,不要出现如图所示的错误。②如图所示，当表示力的线段比较短时,过支点无法直接作出垂线段,可将力的作用线延长,然后过支点作延长线的垂线段，即为力臂。注意延长部分要用虚线表示,相当于数学作图中的辅助线。

（4）已知力臂画力步骤画法图示第一步:确定力的作用线第二步：确定力的作用点动力必然作用在杠杆上,所以动力作用线与杠杆的交点就是动力作用点第三步：画出力的方向，并标注

（5）常见杠杆及其五个要素实例图示示意图钓鱼竿羊角锤

实例图示示意图起道钉压水井

5.人体中的杠杆意义在人体中有不少骨骼也构成了杠杆，骨骼在肌肉拉力的作用下围绕关节转动，正是这些杠杆系统给予了人类完成各种动作的能力人体杠杆系统的组成部分①骨——一根硬棒；②肌肉收缩——动力的来源；③两根骨之间可以活动的关节——支点；④移动肢体或物体——阻力来源人体的杠杆实例

??[答案]如图所示。

知识点2杠杆的平衡条件重点1.杠杆平衡：杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态，我们就说杠杆处于平衡状态。2.教材第89页探究：研究杠杆的平衡提出问题当杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在怎样的定量关系？猜想与假设实验设计杠杆处于静止状态（杠杆静止和匀速转动都是平衡状态，为研究方便选用前者）时，分别测出动力F1、阻力F2、动力臂l1和阻力臂l2，然后经过大量数据的对比、分析，归纳得出杠杆的平衡条件

实验步骤

实验步骤

数据分析由实验数据可知，杠杆平衡时，如果动力臂比阻力臂大，则动力比阻力小；动力臂比阻力臂小，则动力比阻力大。如果把每次实验的动力与动力臂相乘，阻力与阻力臂相乘，虽然各次实验的乘积不相同，但每次实验中动力与动力臂的乘积跟阻力与阻力臂的乘积相等实验结论

典例3在做探究杠杆平衡条件的实验时，所用到的实验器材有：杠杆、铁架台和若干个完全相同的钩码。（1）在图甲中，要使杠杆水平平衡，应将右边的平衡螺母适当往____（选填“左”或“右”）调，而杠杆上标有刻度，目的在于方便测量______。右力臂[解析]实验前，杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点的左侧，故应使重心向右移动，因此应将杠杆的平衡螺母适当往右调，直到杠杆在水平位置平衡。

??（3）进行多次实验的目的是______________________。使实验结论具有普遍性（4）若将图丁中的杠杆两边各减少一个钩码，则杠杆将向______（选填“左边”或“右边”）下沉。左边?

知识点3杠杆的应用重点?（2）应用公式计算时,单位要统一,即动力和阻力的单位要统一,动力臂和阻力臂的单位要统一。

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?[答案]（1）如图丙所示。（2）如图丁所示。??