教学目标
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、会用杠杆平衡条件分析定滑轮与动滑轮特点;4、会分析动滑轮的省力情况,并能进行有关计算;5、在探究过程中培养合作意识。
学习重难点:1、区分定滑轮和动滑轮;2、 定滑轮、动滑轮的应用。
教学方法:探究法、讨论法、练习法
教具:滑轮,钩码,细线,弹簧测力计
学习过程:
一、复习回忆
1、杠杆的平衡条件:______________________________________________
2、杠杆分为那几类?各类杠杆的特点是什么?
二、探究新知
1、观察滑轮,说出它的主要构造:____________________________________
2、如下图所示利用滑轮匀速提升重物,观察比较并将实验数据及现象填入相应的表中。
滑轮 物重G/N 拉力F/N F和G的关系 物体上升高度h/m 绳子自由端移动的距离s/m S和h的关系 拉力的方向与钩码运动的方向的关系 以桌面为参照物,滑轮是否运动
对上述实验得出的结果分析:
第一个滑轮_____移动,是 滑轮,它不能______,但可以改变力的______。
第二个滑轮_____移动,是 滑轮,它能省______,不能改变力的_______。
3、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)可以看出定滑轮一种变形的杠杆。由图可知,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: ,所以使用定滑轮______省力。
(2)动滑轮在使用时,同样可以当作变形的杠杆。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: ,因此使用动滑轮可以_____________。
三、讨论:
如右图,已知物重为30N,匀速拉动物体时,物体与地面间的摩擦力为10N,物体移动了0.5m,则拉力F= N,绳子自由端移动的距离s= m。
四、达标练习
1. 如图1所示,物体 A 和 B 所受重力都为120牛,滑轮重力不计。当分别用力匀速提升物体A和B时,FA= N, FB= N。
2.右图是滑轮的两种用法,以下说法中正确的是( )
A.甲是动滑轮,使用时不能省力
B.乙是动滑轮,使用时可以省力
C.甲是定滑轮,使用时可以省力
D.乙是定滑轮,使用时不能省力
3.一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按右图所示的甲、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 N,乙图中人拉动汽车的拉力至少为 N,其中比较省力的是 图。(绳与滑轮间的摩擦不计)
4、如图所示的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
四、巩固提高
1、学校升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。对这个滑轮的说法,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
2、下列各图中利用了动滑轮的是( )
3、工人们为了搬运一台笨重的机器,设计了如图所示的四种方案(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( )
A B C D
4.如图所示,物体重20N,忽略滑轮重、绳重和摩擦,则拉力F的大小是( )
A 10N B 20N C 30N D 40N
5、如右图所示,当F=100N时,物体匀速运动,则物体所受的摩擦力( )
A. 100N B. 200N C. 50N D. 150N
6、如图,利用定滑轮、动滑轮匀速向上提升重物。已知物体重都是60N,则:(1)不计动滑轮重、绳重和各处摩擦,拉力F甲、F乙分别是多少?(2)如果物体被提升了2m,则绳子自由端移动的距离S甲、S乙分别是多少?
12-2 滑轮(2)
教学目标
1、知道滑轮组的作用,会判断滑轮组的省力情况;2、会解决关于滑轮组的简单问题;3、学会组装滑轮组;4、会判断绳子段数,并能进行有关计算;5、在探究过程中培养合作意识。
学习重难点:1、滑轮组的特点;2、绳子段数的确定。
教学方法:探究法、讨论法、练习法
教具:滑轮组,钩码,细线,弹簧测力计。
学习过程:
一、知识回顾
1、使用定滑轮可以______________,但不能__________________。
2、使用动滑轮可以______________,但不能__________________。
3、定滑轮的实质是________________,动滑轮的实质是________________________。
二、探究新知
1、把_________和_________组合起来,即可构成滑轮组。
2、实验探究:滑轮组
实验图 钩码自重G/N 弹簧测力计拉力F/N F和G的关系 钩码升高的高度h/m 拉力通过的距离s/m s和h的关系 两个关系的共同点
通过实验探究,得出滑轮组的特点是:
(1)使用滑轮组既能__________,又能_______________。
(2)两个图中的定滑轮和动滑轮完全相同,同一图中两个关系有共同点,不同图中两个关系的共同点却_______(填相同或不同),原因是滑轮组的绕法________。我们可以用绳子段数(n)来表示。确定绳子段数的方法是:承担重物总重的绳子段数(包括连在物体上和动滑轮及动滑轮轴上的绳子)。注意:把动滑轮和物体连在一起的绳子不计入绳子段数,它的作用仅仅是把动滑轮和物体系为一个整体。
使用滑轮组时,若滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体的力就是物重的___________,用公式表示为 ;拉力(或绳子自由端)移动的距离就是物体上升高度的___________,用公式表示为 。
三、试一试:
组装滑轮组,要求:(1)工人站在地面上用滑轮组匀速提升重物,请在图甲所示的滑轮组上画出绕线。(2)工人用滑轮组匀速提升重物,请在图乙所示的滑轮组上画出最省力的绕线。
四、例题:
1、如图所示,滑轮组下端吊一重物,物重为120N,若不计滑轮重、绳重与摩擦,则拉力F为______N.
2、如图所示,A的重力是40N,滑轮、弹簧测力计和绳重均不计,在滑轮组静止时,三个弹簧力计a、b、c的读数分别为______N、______N、______N。
3、如果忽略滑轮重和摩擦,则下列各图中,作用在绳子自由端的力的大小分别是多少?(已知被提升重物的重力均为1000N)
F1=______N; F2=______N; F3=______N; F4=______N。
4、如图所示,一辆汽车陷入泥坑,现用一滑轮组把它拉出来,请画出最省力的绕法.
五、我能行:
1、用一个重为20N的定滑轮匀速提起100N的物体,拉力为______N;用一个重为20N的动滑轮匀速提起100N的物体,拉力为______N。(不计绳重和摩擦)
2、如图所示,图1中承担物重的绳子是______段,若物重200N,动滑轮总重40N,在拉力F1作用下使重物匀速上升了0.5米,则F1=______N,拉力通过的距离是______m。在图2中承担物重的绳子是______段,若物重200N,动滑轮重40N,在拉力F2作用下使重物匀速上升了0.5米,则F2=______N,拉力通过的距离是______m。
3、如图所示,利用定滑轮,动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=50N。则:
(1)若不计动滑轮重、绳重及各处摩擦,提升的物重分别是:G甲=______N;G乙=_______N;G丙=______N。
(2)若每个滑轮重30N,不计绳重及各处摩擦,提升的物重分别是:G甲=_____N;G乙=______N;G丙=_____N。
(3)当物体被提升2m时。绳子自由端移动的距离分别是:S甲=______m;S乙=______m;S丙=______m。
4、如图所示,滑轮组的下面挂一重1500N的木箱A ,当拉力F增大到300N时,木箱仍静止在水平地面上,此时地面对木箱的支持力是(不计动滑轮重、绳重和摩擦)( )
A.300N B.600N C.900N D.1500N
5、如右图所示,物体A重100N,在拉力F作用下物体A以1m/s的速度匀速前进5m,拉力F为20N。不计绳重、轮重和滑轮组内的摩擦,物体A和地面间的摩擦力是
N,绳子自由端移动的距离为 m。
6、如图所示,滑轮重力和摩擦均不计,物体重都是100 N,物体与水平面间的摩擦力都是30 N,则分别作用于各绳端的拉力F1=______ N,F2=______ N,F3=______ N。
7、如右图所示,人对绳的自由端拉力F都相等,且物体处于静止状态,不计滑轮重、绳重和各处摩擦,比较四个物体重力,最大的是( )
A.G1 B.G2 C.G3 D.G4
8、由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组,站在地面的人用力向下拉绳,提起重为1000N的物体.问:(1)若不计摩擦和滑轮组自重,所用拉力F是多大?(2)若实际所用拉力F为300N,则动滑轮总重是多少?(3)当物体升高0.1m时,绳子的自由端所移动的距离是多少?
9、如图所示,物体A重30N,在拉力F的作用下以0.05m/s的速度向右运动,若物体和地面之间的摩擦等于6N,(滑轮组自重及绳子和轮之间的摩擦不计)。求:(1)作用在绳子端的拉力F;(2)绳子自由端在10s内通过的距离。
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