11.2 《滑轮》导学案

第2节 滑轮 导学案【学习目标】1知道滑轮分类特点，能根据滑轮轮轴心位置是否移动，判断动滑轮和定滑轮。2知道使用定滑轮和动滑轮的好处，能根据杠杆原理对滑轮的工作进行理论分析.3知道滑轮组，会根据实际要求组装简单的滑轮组。【学习重点】 动滑轮和定滑轮的特点【学习难点】 滑轮组的组装和计算课前预习【使用说明与学法指导】1、 认真阅读教材内容，并用笔勾画出重点；2、 完成预习自测；【知识准备】复习杠杆相关知识【教材助读】【预习自测】1. 滑轮的周边有一个_，可以绕_转动。2.定滑轮实质上是 杠杆；使用定滑轮不省 ，但能改变 。3.动滑轮实质上是个动力臂是阻力臂 倍的杠杆；使用动滑轮能省 ，但不能改变 。4.使用滑轮组既可以省力，又可以改变动力的方向；使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的 ，即F=G/n 课内探究【学始于疑】滑轮有什么样的特点呢？【质疑探究】探究问题一：定滑轮和动滑轮的特点？一、实验探究定滑轮和动滑轮的特点实验目的：实验探究定滑轮和动滑轮的特点实验器材：定滑轮、动滑轮各一个、铁架台、细线、刻度尺、弹簧测力计实验步骤：1.组装如图12.23乙所示滑轮（定滑轮）用弹簧测力计测出钩码重力G和绳子末端的拉力F；用刻度尺测出物体上升的高度h，和绳子末端移动的距离S（拉力F移动的距离）2.改变钩码的质量，重复步骤1，测量G、F、s、h。将测量数据填入表格 实验次数G/Nh/mF/Ns/m123图12.23乙3.组装如图12.23丙所示滑轮（动滑轮）用弹簧测力计测出钩码重力G和绳子末端的拉力F；用刻度尺测出物体上升的高度h，和绳子末端移动的距离S（拉力F移动的距离）4.改变钩码的质量，重复步骤3，测量G、F、s、h。将测量数据填入表格 实验次数G/Nh/mF/Ns/m123图12.23丙比较甲G和F的关系可得结论：使用定滑轮时_省力（“能”“不能”）。比较较h和s的关系可得结论：使用定滑轮时_省距离（“能”“不能”）。比较乙G和F的关系可得结论：使用动滑轮时能省_力。比较乙h和s的关系可得结论：使用动滑轮时动力所走的距离是阻力所走的距离的_。总结：定滑轮特点：不可以_力，但是可以改变力的_动滑轮特点：可以省_力，但是不可以改变力的_二、使用滑轮时的理论分析(不计滑轮重及摩擦)(1).定滑轮：定滑轮在使用时，相当于一个_杠杆(如图8-40) 。因此拉力F与重物G的关系是：F_G。当绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住重物时(图8-41)，在图中画出动力臂和阻力臂，比较动力臂和阻力臂的大小关系，看看这时的定滑轮又是一个_杠杆。(2)动滑轮：动滑轮在使用时(图8-42)，同样也相当于一个杠杆。这时由于滑轮沿着绳子向上运动，所以滑轮相当于绕_点(O或A)转动。设滑轮的半径为R，则这时的动力臂=_R，阻力臂=_R。于是可得到F=_G。探究问题二：滑轮组的特点？1滑轮组概念使用定滑轮能改变力的_ _，但不能_ _；使用动滑轮能_ _，但不能改变力的_。若把两者结合起来，组成滑轮组，就可以做到既改变力的方向，又能省力。2.组装滑轮组(1)下图是小明把把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组，想一想，还有哪些画法。请把你的不同组装画在虚框右边的空白处.(2)动手做：并思考下面的问题:使用滑轮组省力吗？哪一种滑轮组能改变用力的方向？哪一种滑轮组不能改变用力的方向？一实验探究滑轮组的特点实验目的：实验探究滑轮组的特点实验器材：定滑轮、动滑轮各一个、铁架台、细线、刻度尺、弹簧测力计实验步骤：1.组装如图12111图甲所示滑轮组用弹簧测力计测出钩码重力G和绳子末端的拉力F；用刻度尺测出物体上升的高度h，和绳子末端移动的距离s（拉力F走的距离）2.改变钩码的质量，重复步骤一，测量G、F、s、h。将测量数据填入表格 实验次数G/Nh/mF/Ns/m123图12111 甲 乙3.组装如图12111图乙所示滑轮（动滑轮）用弹簧测力计测出钩码重力G和绳子末端的拉力F；用刻度尺测出物体上升的高度h，和绳子末端走的距离s（拉力F走的距离）4.改变钩码的质量，重复步骤一，测量G、F、s、h。将测量数据填入表格 实验次数G/Nh/mF/Ns/m123总结：根据所测量的数据可知在忽略滑轮的重力和摩擦的前提条件下滑轮组的拉力的大小跟_有关。其关系为：滑轮组吊起重物时，有几段绳子吊着重物，所使用的拉力就是物重_。拉力F移动的距离就是物体上升距离的_。用公式表示为：F=_S=_F：表示拉力 G物：物体的重力 G动：动滑轮的总重 S：表示动力F移动的距离 h：表示物体上升的距离思考：若滑轮组的自重不能忽略不计，此时拉力的大小有何变化？应该如何计算。_ 探究问题三：轮轴1.概念:具有公共转轴的机械，这种机械称为轮轴。2.生产或生活中常见的轮轴(12.2-5图) 有: 、 、 .简单机械：杠杆、滑轮和轮轴统称为简单机械。实际机械往往是这些简单机械的 。【归纳总结】1.滑轮分定滑轮和动滑轮两种。定滑轮在使用时，轴固定不动；动滑轮在使用时，轴随物体一起运动。定滑轮实质是个等臂杠杆，故定滑轮不省力，但它可以改变力的方向；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，故动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向。2.把定滑轮和动滑轮组合在一起，就组成滑轮组。使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着重物，提起重物所用的力就是物体重的几分之一。且物体升高“h”，则拉力作用点移动“nh”，其中“n”为绳子的段数。绳子段数的判断：在动滑轮和定滑轮之间划一横线，只数连接在动滑轮上的绳子段数。3.使用轮轴时，如果动力作用在轮上则能省力，如果动力作用在轴上，则能省距离。使用斜面时，斜面高度一定时，斜面越长就会越省力。【知识网络图】【当堂检测】1.如图所示，物体所受重力等于120N，物体对地面的压力为零，拉力F应等于_N。2.如右上图所示装置中，不计滑轮摩擦，当水平向右拉力F=5N时，物体恰能匀速向右运动。物体受到的摩擦力为_N。3.学校国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对这个滑轮的说法中正确的是 （ ）A.这是一个动滑轮，可省力 B.这是一个定滑轮，可省力C.这是一个动滑轮，可改变力的方向 D.这是一个定滑轮，可改变力的方向F2F1第7题G第8题4在下图中：滑轮组匀速提起重为600N的物体，滑轮重和摩擦忽略不计，若使用左图滑轮组提起该物体使物体升高2米，则所用拉力是F1= N，绳子自由端移动的距离S1=_；若使用右图滑轮组提起该物体使物体升高2米则；则所用拉力是F2= N； 绳子自由端移动的距离S2=_。5、在上题中，若一个滑轮的自重为90N，摩擦忽略不计，则使用左图时F1=_N；使用右图时F2=_N。7.如图有一动滑轮提升重物，要求在图中标明支点O，画出F1 F2的力臂L1 L2。8.如图所示，每个滑轮（不分大小）重为5N，要提升的重物重为120N，用来