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2022华师大版九上科学5.2滑轮(1)学案
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[学习目标]:
1、认识定滑轮和动滑轮, 能够识别生活和生产中常见的滑轮。
2、通过观察和实验,了解定滑轮和动滑轮的结构特点及用途。
一、知识点梳理:
知识点1、滑轮
1、滑轮是一种周边有 、可以绕着中心轴 的轮子,人们常用它吊装货物。
2、滑轮可以看作是能够连续转动的杠杆,即 的变形,所以可以用 条件来分析它的作用。滑轮可以分为 、 和 。
知识点2、定滑轮与动滑轮
类型 定义 实质 特点 重物提升的高度h与绳端通过的距离s的关系
1、定滑轮 在使用过程中,轴固定不动的滑轮 不省 ,可以改变力的 ; s=h
2、动滑轮 在使用过程中,轴随物体一起移动的滑轮 可省 的力,但 改变力的方向 s=
3、注意:
(1)定滑轮实质是一个 杠杆;动滑轮实质是一个 杠杆。
(2)不论是定滑轮还是动滑轮,滑轮两侧绳子承担的力 (相等、不相等)。
二、例题讲解:
例题1、在日常生活中,用100N的拉力不能提起重150N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
例题2、如图所示,物体重400 N,滑轮重10 N(绳重、摩擦不计),若要匀速提升重物,则自由端匀速竖直向上的拉力F为_______N,若拉力F的方向向右倾斜一些,如图所示的虚线所示,则拉力将__________(填“变大”“变小”或 “不变”)。
(例题2图) (例题3图) (例题4图)
例题3、小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做有_____段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦,甲树受300 N拉力,则小谦对绳子的拉力至少为______N。
例题4、如图所示,同时用力F1和F2匀速提起相同的重物C和D,若滑轮重及摩擦不计,滑轮______(填“A”或“B”)可以看成省力杠杆;力F1=________(填某数值)F2。两个重物相对地面以相同速度上升2 m,若以物体C为参照物,物体D是________(填“运动”或“静止”)的;以B轮为参照物,E点整个过程上升________ m。
例题5、如图所示,分别用滑轮和滑轮组提起重物,其中G1=G2=G3,若不计摩擦力和滑轮重,则( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F1=F2=F3 D.F1=F2>F3
三、随堂练习:
1、定滑轮使用过程中表现出来的特点是( )
A.既能省力,亦能改变施力方向 B.只能改变施力的方向
C.只能省力,不能改变施力方向 D.只能改变施力的大小
2、有一位举重运动员,他的体重为600N,他最多能举起800N的杠铃,这位运动员运用一个定滑轮提升一个重物时( )
A.最多能提起600N的重物 B.最多能提起800N的重物
C.最多能提起大于600N,小于800N的重物 D.最多能提起1400N的重物
3、如图所示,用动滑轮匀速提升重物,并沿不同方向用力,其中用力最小的是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.一样大
(第3题图) (第4题图) (第5题图)
4、如图所示,动滑轮重2N,弹簧秤的示数为10N,则拉力F和物体的重为( )
A.20N,18N B.10N,18N C.18N,10N D.20N,20N
5、定滑轮和动滑轮在构造上是相同的,只是在使用中, 的滑轮叫定滑轮, 的滑轮叫动滑轮;定滑轮的作用是 ;动滑轮的作用是 。
6、如图所示,在摩擦不计的情况下,物重10N,手拉弹簧测力计在C位置时示数为 N;若手拉弹簧测力计在A、B、C三个不同位置时,拉力FA、FB、FC的大小关系是 。
7、工人师傅用动滑轮将重为600N的木箱吊到阳台上,至少需要多大的拉力?如果动滑轮重80N,不计摩擦和绳重,需要拉力为多大?
四、课后巩固:
1、如图滑轮使用中,属于动滑轮的是( )
2、使用动滑轮可以( )
A.省力又省距离 B.可以省力,但不能改变用力方向
C.既省力又能改变用力方向 D.费力但可以省距离
3、如图所示,在拉力F的作用下,总重40 N的物体被匀速提升了20 cm。若不计滑轮的重和摩擦,则拉力F及其向上移动的距离s分别为( )
A.F=40 N,s=0.2 m B.F=40 N,s=0.4 m
C.F=20 N,s=0.2 m D.F=20 N,s=0.4 m
(第3题图) (第4题图)
4、用如图所示的滑轮匀速提起重为300牛的重物,若滑轮重为15牛,则实际使用时,所用拉力F的大小可能是 ( )
A.315牛 B.157.5牛 C.160牛 D.150牛
5、如图,用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦),图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是( )
A.F1=F2 B.F3=F4 C.F1=F3/2 D.F2=F4/2
(第5题图) (第6题图)
6、如图所示,动滑轮重为1N,拉力F为5N,则重物G和弹簧测力计的示数为( )
A.G为9N,弹簧测力计的示数为5N B.G为9N,弹簧测力计的示数为10N
C.G为10N,弹簧测力计的示数为5N D.G为4N,弹簧测力计的示数为5N
7、用下图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3,不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,那么下列关系式中正确的是( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F2<F1<F3
8、如图所示,某同学在“研究动滑轮特点”的实验时,进行了正确操作,并记录数据如下表,分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符,面对这一事实,下列做法中最不可取的是( )
A.实验失败,停止实验 B.与同学分析可能原因
C.改进实验条件,重新实验 D.查阅资料,了解结论的适用条件
9、如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案,若拉船的力需要很大,则应选用方案________(填“甲”或“乙”),因为采用这种方案可以________。(不计机械的自重及摩擦)
10、物理学中常常把实际的研究对象或实际的过程抽象成“物理模型”,例如使用铡刀铡草时,可以把它看成杠杆,这就是铡刀的“物理模型”。现在将一根绳子一端固定,并绕着油桶的另一端用力将油桶沿斜面向上拉,如图所示,它的物理模型是________,这样使用的目的是为了________。
(第10题图) (第11题图) (第12题图)
11、在物理综合实践活动中,小华设计了如图所示的机械模型。推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O转动,即可将绳逐渐绕到轴O上,提升重物G。硬棒CD是 力杠杆,滑轮B (能/不能)改变力的大小。在重物上升的过程中,轴O上增加的绳长 重物上升的高度。
12、如图所示,在竖直向上大小为10 N的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2 m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体A的重力大小为________,滑轮上升的速度为________。
13、如图所示,小芳在研究动滑轮时,她用手沿竖直方向匀速向上拉动绳端使钩码上升,测得的实验数据如下:G物=100 N、h=0.3 m,求:
(1)绳子移动的距离。
(2)如不计滑轮及绳重和摩擦,求手的拉力大小。
(3)假如滑轮重G动=10 N,不计绳重和摩擦,求手的拉力大小。
参考答案:
一、知识点梳理:
知识点1、
1、槽 转动
2、杠杆 杠杆平衡 定滑轮 动滑轮 滑轮组
知识点2、
1、力 方向
2、力 不能 2h
3、(1)等臂 动力臂是阻力臂2倍的省力 (2)相等
二、例题讲解:
例题1、A
解析:从题目条件可知应该是省力杠杆,不能够完成的只能是等臂或费力杠杆,定滑轮是等臂杠杆。
例题2、205 变大
解析:
由题意可得,F=(G动+G物)/2=(400N+10N)/2=205N。因为若拉力F的方向向右倾斜一些,动力臂减小,所以根据杠杆平衡条件可知拉力会变大。
例题3、2 150
解析:小谦的做法相当于借助一个动滑轮来拉甲树,因此,这样做有2段绳子拉甲树;根据动滑轮省一半力的特点,小谦对绳子的拉力至少为150 N。
例题4、B;2;静止;2
解析:滑轮B为动滑轮,其实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,因此,可以省一半的力;而滑轮A为定滑轮,不能省力,拉力等于物重,所以,若不计滑轮重及摩擦,F1=2F2;两个重物相对地面以相同速度上升,说明它们处于相对静止状态,若以物体C为参照物,D和C的位置没有变化,所以物体D是静止的;B是动滑轮,重物D上升的过程中,B轮上升的高度与重物D相同,E点上升的高度是D上升高度的2倍,物体D升高2 m,B轮上升2 m,E点上升4 m,若以B轮为参照物,E点上升高度为2 m。
例题5、C
解析:部分学生认为第三幅图中有动滑轮,易误选D。实际上三幅图中滑轮的轴均固定不动,所以都是定滑轮,只能改变力的方向,不能省力。
三、随堂练习:
1、B 2、A 3、B 4、B
5、 固定 随物体一起移动 改变力的方向 省力
6、10 相等
7、300N 340N
四、课后巩固
1、D 2、B 3、D 4、C 5、B 6、A 7、D 8、A
9、甲 省力
10、动滑轮 省力
11、省 不能 等于
12、5 N;0.1 m/s
13、(1)0.6m (2) 50N (3)55N
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