《12.2滑轮》导学案.doc

2. 滑轮 第1课时【学习目标】1能区分定滑轮与动滑轮 2能说出定滑轮、动滑轮的特点、作用 3经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程，进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。【知识链接】我国古代的简单机械（一）我国古代的农业、手工业、建筑业和运输业是比较发达的，因此简单机械的成就也是辉煌的，杠杆、斜面、辘轳等的应用非常广泛。对于杠杆，在墨经中科学地叙述了其平衡原理，“相衡，则本短标长”。这里的“本”是指靠近支点一边的杆，“标”是指靠近重锤一边的杆。如果两边平衡，杠杆一定是水平的，被测重物一边杆短，重锤一边杆长。又说：两加焉，重相若，则标必下，标得权也”。这就是说杠杆平衡后，两边加相等的重物，平衡会破坏，标这一边必然下降，这叫做“标得权”。从以上论述可以看出，墨家用确切的语言阐述了不等臂杠杆的科学原理。【学法指导】1对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)则： F=G 绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=重物移动的距离SG(或速度vG)2理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力).则：F=G/2. 只忽略轮轴间的摩擦则:F= (G物+G动)/2 绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)【温故知新】1杠杆的平衡条件是 。2杠杆分为那几类？各类杠杆的特点是什么？【探究新知】图12-2-1一、自主预习认真阅读课本P81-82内容后，结合12-2-1图，完成下列问题：1定滑轮和动滑轮：轴固定不动的滑轮叫 ； 轴可以随物体一起运动的滑轮叫 。2两种滑轮的特点： 定滑轮的特点：使用定滑轮 省力，但 改变动力的方向。（能或不能）动滑轮的特点：使用动滑轮 省力，但 改变动力的方向。（能或不能）3你见过图12-2-2中的各滑轮吗？它们分别属于什么滑轮？图12-2-2二、合作探究1探究定滑轮的特点（1）如图12-2-3甲，测出200g钩码的重。甲乙图12-2-3（2）如图12-2-3乙，用定滑轮匀速拉起此钩码，使钩码向上移动10cm，读出拉力大小、拉力移动的距离、拉力的方向 ，填入表格中。 钩码重或拉力大小（N）移动距离（cm）移动方向钩码拉力分析：a钩码G= Nb提升重物时弹簧测力计的读数F=_N，与钩码重力（G）进行比较，F G（、=）c拉力的方向与钩码的运动的方向_(相同、不同) d以桌面为参照的图丁 中的滑轮_运动。（填“是”或“否”）e拉力移动的距离与物体移动的距离 。（相同、不同）总结动滑轮的特点：滑轮_ 动，省_ 力,不能改变力的_ _，同时费了 。图12-2-53使用滑轮的理论分析.外形相同的滑轮为什么使用方法不同会出现不同的作用呢？我们可以利用杠杆平衡原理来进一步论证。(1)定滑轮可以看作是一种变形的杠杆，如图12-2-5，你能找出它的支点吗？动力、阻力分别是哪个，画出动力臂和阻力臂。由作图可知：定滑轮在使用时，相当于一个 杠杆，因此拉力和重力的关系是： ，即使用定滑轮 (填“省力”或“不省力”)。图12-2-6(2)动滑轮在使用时，同样可以看作是一种变形的杠杆。图12-2-6中杠杆的支点在哪里？动力和阻力分别中哪个？画出动力臂和阻力臂。由图可知，动滑轮在使用时，相当于一个 杠杆，因此拉力和重力的关系是： ，即使用动滑轮 。4课本P81图12.2-1的漫画中为什么会出现那样的结果?请你帮他想个办法解决遇到的问题.【达标检测】一、基础训练1滑轮在生活中有着广泛的应用，在需要改变力的方向时，要使用_(选填“定滑轮”或“动滑轮”)；在需要省力时，要使用_(选填“定滑轮”或“动滑轮”)。2如图12-2-7是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有_个，此装置(填“能”或“不能”)改变动力的方向。图12-2-7图12-2-9图12-2-83如图12-2-8所示，不计滑轮与轴之间的摩擦。当拉力F的大小为15N时，物体沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到的摩擦力为 N;方向 ，将拉力F增大为20N，物体受到的摩擦力 （选填增大、减小或保持不变）。4使用如图12-2-9所示的装置匀速提起重物，所用力的拉力 （ ）A.F1最大 B.F2最大 C.F3最大 D.F1.F2.F3一样大5如图12-2-10中的甲、乙、丙是使用动滑轮的三种不同的方法，动滑轮质量不计，其中最省力的使用方法是 （ ） A.甲图 B.乙图 C.丙图 D.一样大图12-2-106用一个动滑轮来提升重物，动滑轮的重力是30N，作用在绳子自由端的拉力是是150N，则物体的重力是 （ ）A.300N B.270N C.180N D.150N二、提高能力7工人们为了搬运一台笨重的机器，设计了如图12-2-11所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管）。其中最省力的方案是（ ） 图12-2-11图12-2-128如图12-2-12所示，不考虑滑轮重和摩擦，匀速向上拉动弹簧测力计乙，当弹簧测力计甲的示数为5N时，弹簧测力计乙的示数为 N，从而可知被提重物所受重力是 N，这个滑轮属于 滑轮。9滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械。某同学用定滑轮进行了如图12-2-13所示的实验。（1）该同学研究的问题是 。（2）研究该问题时，弹簧测力计的操作方法可以是 。（填序号）拉着重物保持静止；匀速向下拉动重物；随意拉动重物。图12-2-13【学案整理】2. 滑轮 第2课时【学习目标】1进一步知道动滑轮、定滑轮、滑轮组的特点及作用；2会根据要求使用和组装滑轮组。3了解其他简单机械的一些应用；【知识链接】我国古代的简单机械（二）斜面的记述和应用也是墨经中首先记载的，古时把斜面称为“梯”。叙述了放在梯上的物体不能水平和垂直放置，说明放在斜面上的物体要向下滑动。同时墨家还设计了“车梯”，利用它来提高重物可以节省人力。车梯的构造也很巧妙，它是一种装有滑轮的前低后高的斜面车。虽然当时没有提出利用斜面可以省力的道理，但省力的思想是包含在其中的。到了汉代，王充对斜面做了进一步的叙述，大意是说载重之车在斜面上必须有强力拉或推，才能向上运动，如果失去拉力或推力，车就会向下运动。尖劈的运用在春秋战国以前就开始了，古人知道用它可以使小力发挥大力的作用，且两面的夹角愈小，发挥力的作用愈大。尖劈在我国的发展经过了漫长的岁月，从古猿人打猎用的石头尖劈，经长期的改进，发展到今天各式各样的金属尖劈，被广泛应用在生产工具、兵器和日常生活中。 【学法指导】绕绳子的规律：段数为偶数时，绳子固定端与定滑轮框架下面的挂钩相连；为奇数时，绳子固定端与动滑轮框架上面的挂钩相连。（口诀：奇动偶定起绕线）【温故知新】1定滑轮和动滑轮有什么特点,其实质分别是什么。2一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图12-2-14所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的重力为10000N,汽车所受阻力为800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为 ，乙图中人拉动汽车的拉力至少为 ，其中比较省力的是 图。（绳与滑轮间的摩擦不计）甲乙图12-2-143如图12-2-15所示，用一根结实的绳子在两根光滑木棒上绕几圈，一小朋友用力一拉，两位大力士竟撞在一起了。这幅漫画说明了什么？你想知道为什么吗？图12-2-8图12-2-15【探究新知】一、自主预习阅读课本P83-84内容，你一定能回答下列问题1滑轮组是把 和 组合在一起的装置。2滑轮组既可 又可以 。3滑轮组的省力情况：F= 。4轮轴由一个 和 一个组成，轮轴是否是省力机械？答： 。5斜面斜面也是一种简单机械，是否省力？答： 。甲乙图12-2-16二、合作探究（一）、滑轮组1.把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组，如图12-2-16能设计出几种组合方式 ，请用铅笔画出方案.实验次数钩码和动滑轮总重（N）弹簧测力计示数（N）拉力移动距离（m）重物移动距离（m）拉力方向甲12乙342.用测力计测出钩码和动滑轮的总重，据你设计的方案组装滑轮组，匀速拉动测力计，使钩码上升10cm，读出拉力大小，拉力移动的距离、方向。在表格记录数据。由实验可见，(1)滑轮组的特点：既可 ，又可以 ，但要 距离；(2)使用滑轮组时，省力情况是由吊着 轮的绳子股数决定，有几段绳子承担重物，拉力就等于物重和动滑轮总重的几分之一。即F=G/n（承担重物绳子段数是吊着动滑轮的绳子段数）；F=(G+G动)/n（不能忽略动滑轮重时） (3)拉力移动距离是重物移动距离的几倍。SF = nSG检测：完成下列图12-2-17中拉力与物重之间的关系？拉力移动距离与物体移动距离之间的关系？ FFFFGGGGF= GS= hF= GS= hF= GS= hF= GS= h图12-2-17（二）轮轴和斜面：阅读P83-84科学世界并完成:1轮轴由一个 和一个 组成,能绕共同的 转动的简单机械；它的平衡条件 。人作用的力在轮上时，它相当于 杠杆；人作用的力在轴上时，它相当于 杠杆。2斜面是一种 力的 机械，斜面的高度一定时，斜面越长越 。3请你举出2个轮轴的例子： 、 ；一个应用斜面的例子： 。检测：我们生活中经常使用的工具和见到的情景，分别属于哪种简单机械？A用扳手拧上螺钉：_； B用螺丝刀拧下螺钉：_；C汽车走的盘山公路：_； D挑东西的扁担：_。【达标检测】一、基础训练1如图12-2-18所示的四个滑轮组中，图 可以省一半力，图 最费力，图 和 用力大小一样。图12-2-182在日常生活中，用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是（ ）A一个定滑轮 B一个动滑轮 C杠杆 D斜面3在你学过的简单机械里既可以省力又可费力的机械是（ ）A杠杆 B定滑轮C动滑轮 D滑轮组图12-2-19FA4用如图12-2-19所示的滑轮组匀速向右拉动重为100N的物体A，所用拉力F为10N，（不计滑轮重和绳重、及滑轮和绳之间的摩擦）则A受到地面对它的摩擦力大小 N，方向 （填“左”或“右”）图12-2-205如图12-2-20所示，物体A以1m/s的速度匀速运动，已知F=100N，不计滑轮与绳子之间的摩擦，求：（1）物体A受到地面的阻力；（2）在5s内，绳子的自由端移动的距离。【提高能力】图12-2-21.如图12-2-21所示，滑轮下挂重500N的物体G，滑轮重40N，绳和杠杆都是轻质的，要在图示位置使杠杆平衡，