《滑轮及其应用》第2课时指导书

第二课时滑轮组及其应用教学目标【知识与技能】1．通过图片介绍，让学生知道滑轮组的概念；使学生初步掌握滑轮组的特点及其应用．2．知道使用滑轮组时拉力与物重的关系；会组装简单的滑轮组．【过程与方法】由问题的提出、猜想、经过实验探究，使学生亲身经历物理问题的探究过程．【情感、态度与价值观】1．体验科学探究的乐趣，学习科学的探究方法，从而领悟科学的思想和精神，培养抽象思维和论证问题的能力．2．通过对实验数据的收集，培养严肃认真的操作态度及科学分析实验数据的能力．重点难点【重点】知道使用滑轮组时拉力与物重的关系．【难点】知道使用滑轮组时拉力与物重的关系．教学过程知识点一滑轮组【自主学习】阅读课本P192，完成以下问题：定滑轮与动滑轮组合在一起的装置叫滑轮组.【合作探究】演示一如图所示，用弹簧测力计匀速拉起重物，观察弹簧测力计的示数，把提起重物所用拉力与物重相比较，再数一数承担物重的绳子有几段．你发现了什么？答：(1)拉力F的大小与吊起滑轮的绳子段数有关．(2)有几段绳子吊在动滑轮上，拉力就是物重(包括动滑轮重)的几分之一(不计绳重和摩擦)，即F＝eq\f(1,n)(G＋G动)．(3)绳子自由端移动距离s＝nh.(n为承担物重的绳子段数．h为物体上升高度，s为绳子自由端移动距离)演示二怎样确定承担物重的绳子段数？答：采用隔离法，在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只算绕在动滑轮上的绳子段数，如上图所示，动滑轮上有4段绳子，故n＝4.演示三相同的滑轮组可以有不同的绕法1．这两种绕法有什么不同？答：绳子的起点不同；拉力的方向及大小不同；绳子自由端移动的距离不同．2．滑轮绕线的原则是什么？答：“偶定奇动”．即承担物重的绳子段数为奇数时，绳子固定端在动滑轮上；为偶数时，绳子固定端在定滑轮上．例题如图所示，要使拉力为物体重的eq\f(1,3)，请在图中画出绳子的正确绕法．解答根据题意，拉力是物重的eq\f(1,3)，所以滑轮组由3段绳子承担物重，需要由动滑轮绕起．如图所示：【教师点拨】在分析承担总重的绳子段数时，误认为绕过动滑轮的绳子段数就是承担总重的绳子段数．正确的判断方法是：把动滑轮和被提升的物体看成一个整体，有几段绳子跟这个整体相连，就有几段绳子承担总重．【跟进训练】1．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体，拉力F的大小为30N．若不计绳子与滑轮组之间的摩擦，则物体和地面之间的摩擦力大小为(C)A．30N B．45NC．60N D．300N2．在探究“滑轮组的使用特点”的活动过程中，老师给同学们提出这样一个探索性问题：有一人站在地面上，要把8500N的物体吊到高处，现有一条只能承受2500N拉力的绳子．(1)请你帮同学们想一想，应当怎样装配滑轮组才能达到既省力、方便、安全，又节约滑轮的目的？(要求写出计算过程，并且画出示意图)(2)用你设计的滑轮组将8500N重物吊起来，需要用多大力拉绳子？(以上均不计动滑轮的重及滑轮与轴间的摩擦阻力)解：(1)根据题意可知，在不计动滑轮的重及滑轮与轴间的摩擦阻力时，所需绳子的段数为n＝eq\f(G,F)＝eq\f(8500N,2500N)＝3.4，所以滑轮组由4段绳子承担物重；为了能达到既省力、方便、安全，又节约滑轮的目的，人要站在地面拉绳子，并且n为偶数，所以要从定滑轮绕起，需要两个定滑轮和两个动滑轮，如图所示：(2)滑轮组有4段绳子承担物重，在不计动滑轮的重及滑轮与轴间的摩擦阻力时，提起物体需要的拉力为F＝eq\f(1,n)G＝eq\f(1,4)×8500N＝2125N.知识点二滑轮组的应用【自主学习】阅读课本P193，完成以下问题：在现代化的生产中，人们使用的往往是复杂的机械，但复杂机械中的许多部件就是由杠杆、滑轮等简单机械组合起来的．课堂小结滑轮组及其应用(1)使用滑轮组既