第二节滑轮设计二

,2滑轮,【欣赏漫画】你能否给这幅科学漫画配上解说词？精彩解说词：一位胖爷爷买了一大袋的米,扛到楼上觉得吃力,他利用滑轮和绳子将米袋吊到二楼的窗口,这时刚好有个瘦瘦的小伙子路过,他便让这小伙子帮他拉住绳子,自己赶紧跑上二楼去接米袋。可是,当他气喘息息的跑上二楼窗口接米袋时，却看到被吊上去的不是米袋而是这位小伙子,而他辛苦拉到二楼的米袋却落回地面,他很生气,责怪这位小伙子没用力拉住绳子。而这位小伙子却觉得自己很冤枉,到底是谁错了呢?,一、滑轮的分类及特点,周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子叫做滑轮。,要想让钩码升高，绳子自由端应如何操作？哪一种如同升旗？在钩码上升的过程中，滑轮的位置有何变化？这样的滑轮该如何称呼它？引导学生总结：定滑轮：使用时轴的位置固定不动的滑轮；动滑轮：使用时轴随物体一起运动的滑轮。钩码的重力是多少？用测力计拴在绳子自由端，在匀速提升钩码的过程中，观察所用拉力是多大？改变钩码个数，再实验几次。如果让物体提升10cm,则绳子自由端移动的距离是多少？改变上升高度，再实验几次。通过实验，让学生初步得出：1使用定滑轮不能不能省力，也不省距离，但可以改变力的方向。2使用动滑轮可以省力，但不可以改变力的方向。通过实验，你认为定滑轮、动滑轮有各有哪些特点？你能分析它们具有这些特点的原因吗？它与我们上节课学习的杠杆有何联系呢？,【反馈练习】1.如图是用定滑轮匀速提起重物的三种拉法，所用的拉力分别以F1、F2、F3表示，下列说法中正确的是（）A.拉力F1最小B.拉力F2最小C.拉力F3最小D.三种拉法所用拉力一样大2.一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中匀速拉出。比较这两个装置，下列说法正确的是（）A甲、乙安装的都是动滑轮，都能省力B甲、乙安装的都是定滑轮，都不能省力C甲安装的是动滑轮，能省力D乙安装的是动滑轮，能省力3.小李的质量为50kg，可以举起80kg的杠铃；小胖的质量为70kg，可以举起60kg的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是（）A小李把小胖拉起B小胖把小李拉起C两个都拉不起D两个都拉起,二、滑轮组的特点,【过渡】使用动滑轮可以_，使用定滑轮可以_。如果将动滑轮、定滑轮组合起来使用，效果将怎样？点出：滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。【实验探究】由一个定滑轮和一个动滑轮绕成滑轮组有几种绕法?,结合实验数据，引导学生分析，得出：在甲实验中，s=2h,F约等于G的一半；在乙实验中，s=3h,F约等于G的三分之一。【问题提出】：同样都是一个定滑轮和一个动滑轮的组合，为什么会有如此的差异呢？决定这种差异的因素是什么？,【诱思导学】对比观察定滑轮、动滑轮，为什么定滑轮绳子自由端的拉力等于物体重力，而动滑轮的绳子承受大约是物体重力的一半？动滑轮和物体是由几股绳子吊着？定滑轮中的物体呢？确定每股绳子承担力的大小的因素是什么？在分析定滑轮、动滑轮受力基础上，得出结论物体及动滑轮由几段绳子吊起，每股绳子承担的就是总重的几分之一；因此确定每段绳子承担力的大小的因素是承担总重的绳子股数。,试一试：以下动滑轮及物体是几股绳子吊着？,答案：甲：2；乙4；丙3；丁4。,【点拨】：确定绳子股数的方法：一：分离法；（用一条虚线将定滑轮和动滑轮分开，查与动滑轮相连接的绳子股数）二：动算定不算：（查所有定、动滑轮之间的绳子股数，最后一股绳子若从定滑轮引出，则不算；若最后一股绳子从动滑轮引出，则计算在内。,【练一练】：以下滑轮组中物重有几股绳子承担？你还发现什么特点？绳子股数n与动滑轮的个数m之间有怎样的联系？【刨根问底】：若承担物重及动滑轮有n股绳子，则绳子自由端移动的距离S与物体上升的高度h之间有怎样的关系？速度间的关系呢？绳子自由端拉力F和物重G物及动滑轮重G动之间有何关系？,【总结】滑轮组的特点：（1）绳子自由端移动的距离S与物体上升的高度h之间的关系：S=_h（2）绳子自由端移动的速度V与物体上升的速度V物之间的关系：V=V物（3）不计滑轮重、绳重和摩擦时，作用在绳子自由端的拉力F与物体的重力G物之间的关系：F=_（4）不计绳重和摩擦时，作用在绳子自由端的拉力F与物体的重力G物和动滑轮的重力G动之间的关系：F=,【合作探究】1.若不计摩擦和动滑轮重，请按下列要求设计滑轮组：2.若只知绳子股数，如何确定滑轮个数呢？例：要用30N的力提起重为90N的物体，请画出所需要最少的滑轮个数及绳子绕法。不计摩擦及滑轮重。若人站地面上呢？点拨：奇动偶定；一动配一定；偶数减一定；变向加一定。,【想想议议】使用杠杆、滑轮等简单机械提起重物，有的省力，有的不省力；使用它们时，有的力可以移动较短的距离，有的力却要移动较长的距离。通过这几种简单机械的学习，你认为省力或费力、省距离或费距离，它们之间有什么关系？生活中还有哪些机械呢？,三、轮轴和斜面,以下机械有何特点？可以如何分类？,知识梳理：轮轴：由轮和轴组成，并且都是绕固定的轴线转动的机械。特点：轮轴连接在一起，工作时，转速相同。动力作用在轮上，是省力机械。F动R=F阻r（板书）应用：水龙头，门把手，自行车踏板，自行车龙头，扳手等。斜面：是一种简单机械，使用斜面可以省力。特点：斜面越平缓，越省力，但同时也就越费距离。应用：盘山公路、滚油桶上车、