(共25张PPT)
第十一章 简单机械和功
二、滑轮1(定滑轮和动滑轮)
F1
F2
L1
L2
O
画出各力和力臂
O
A
B
G
F
如图,OA=AB,请计算出F=___G。
活动11.3 如何把木料运上楼
想一想: 小明家买了一套四楼的住房,进行装修时,由于楼梯不够宽,长木料不能通过楼梯运上楼。你能想一些办法帮他把木料运上楼吗?
做一做: 你有哪些方法完成这个任务?
活动11.3 如何把木料运上楼
1、直接用绳子提上去
2、一层一层地传上去。
3、用滑轮提上去。等等。
其他简单机械
除了杠杆之外,滑轮、轮轴等都是常用的简单机械,在生产、生活中应用广泛。
本节课学习滑轮的有关知识。
二、滑轮
1、将等臂杠杆的中间部分加宽。
2、使之变成一个绕中心轴转动的圆轮。
3、再把圆轮的外缘加工成槽状。
这种周边有槽、绕轴心转动的圆轮叫做滑轮。
(一)定滑轮和动滑轮
如果让你来用滑轮提起物体你准备怎样使用?利用老师给你的滑轮试试把桌上的钩码提起来。
利用老师给你的滑轮试试把桌上的钩码提起来。
定滑轮和动滑轮
升旗时,站在旗杆底部向下拉动绳索,国旗就会徐徐升起,原来旗杆顶端固定有一个边缘有槽的小轮子——定滑轮。
你知道其他什么地方也用到这种滑轮的?
像这种使用时滑轮本身的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。
而使用时,滑轮本身的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮,称为动滑轮。
你知道哪些地方用到了动滑轮吗?
小结:滑轮在使用时,根据轴的位置是否移动,又分为定滑轮和动滑轮两种。
使用时,轴固定不动,叫定滑轮。
使用时,轴和重物一起移动,叫动滑轮。
活动11.4 探究使用定滑轮和动滑轮的特点
一、使用定滑轮的特点
做一做
1、按图甲组装定滑轮,竖直向下拉测力
计,使钩码保持平衡状态,读出测力计示数,记下并比较拉力与重力。
2、改变拉力方向,拉力大小是否变化?
3、改变钩码个数,情况如何?
结果填入下表。
实验次数 拉动方式 钩码重G/N 拉力F/N
1 静止
2 静止
3 静止
实验次数 拉动方式 钩码重G/N 拉力F/N
1 静止
2 匀速向下
3 斜向下
1.0
1.0
2.0
2.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
议一议:
通过实验,你发现使用定滑轮有什么特点?
使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。F=G
定滑轮的实质(杠杆示意图)
F2
O
F1
l2
l1
支点在轴心处的等臂杠杆,
既不省力也不省距离。
证明:∵
F1·l1
=
F2·l2
l1
=
l2
∴
F1
=
F2
定滑轮
l1
l2
.0
1:定滑轮实际上就是等臂杠杆。
A:支点在轴心O处。
B:动力臂l1等于阻力臂l2
2:拉力大小始终等于重物的重力大小。
3:拉力的方向与重物移动的方向相反。
结论:使用定滑轮不省____,但可以改变施力的___。
力
F=G
F
G
方向
F
F
二、使用动滑轮的特点
做一做
1、按图乙组装定滑轮,竖直向上拉测力计,使钩码保持平衡状态,读出测力计示数,记入表格中比较拉力与重力。
2、改变钩码个数,情况如何?
3、改变拉力方向,情况如何?
记录表格:
实验次数 拉动方式 钩码和滑轮总重G/N 拉力F/N
1 静止
2 静止
3 静止
实验次数 拉动方式 钩码和滑轮总重G/N 拉力F/N
1 静止
2 匀速向上拉
3 斜向上拉
1.2
0.6
2.2
1.1
3.2
1.6
3.2
1.6
3.2
1.6
3.2
1.8
议一议:
通过实验,你发现使用动滑轮有什么特点?
使用动滑轮可以省一半的力,但不能改变力的方向。F=G/2
动滑轮的实质(杠杆示意图)
l2
F1
O
F2
l1
动滑轮是省力杠杆。
思考:
使用动滑轮竖直提高物体时,动力和阻力移动的距离有什么关系?
s=2h
你能用实验验证吗?实验中要注意什么?
注意:动力沿竖直方向。
当动力与阴力平行时,动滑轮是动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆,但费距离,动力移动的距离是物体移动距离的2倍。
l2
F1
O
F2
l1
动滑轮的支点O在远离动力一端滑轮的边缘上。
证明:∵
F1·l1
=
F2·l2
l1
=
2l2
∴
F1
=
1
2
F2
注意:使用动滑轮最多可以省一半的力。
F
G
动滑轮
l2
l1
A:支点在边缘O处,拉力竖直向上时,
B:动力臂l1为阻力臂l2的2倍。
动力F为阻力G的
倍
1
2
1
2
F=
G
1:动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。
2:在上述情况下,动力是阻力的
1
2
1
2
F=
G
即
3:拉力的方向与重物的移动方向相同。
结论:使用动滑轮可以____,但不能改变施力的____。
省力
方向
O
.
本节课你学到了哪些知识?
1.周边有槽、绕轴心转动的圆轮叫做滑轮。单个滑轮分定滑轮和动滑轮。
2. 定滑轮(1)特点:使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。(2)实质是:支点在轴心处的等臂杠杆。
3. 动滑轮(1)特点:使用动滑轮可以省一半力,但不能改变力的方向,而且要费距离(动力作用在绳的自由端时,动力移动的距离是动滑轮移动的距离的2倍)。(2)实质是:省力杠杆。
作业
1、课本13页
第1 题上作业本。
2、完成补充习题本节练习1、2、4、5、6、7。中小学教育资源及组卷应用平台
第5课时 总课时:第5课时备课时间: 年 月 日
课题 第十一章 简单机械和功二、滑轮1(定滑轮和动滑轮)
一、教学目标1、初步认识定滑轮和动滑轮,了解这两种滑轮在生活和实际中的应用。2、理解滑轮的实质是变形杠杆。会对有关问题进行简单的计算。3、经历实验探究过程,了解使用定滑轮和动滑轮的特点:定滑轮不省力,但能改变力的方向,动滑轮省力但不能改变力的方向。
二、教学重点 定滑轮和动滑轮的特点及它们的实质。
三、教学难点 动滑轮的瞬时支点的确定方法;
四、教学方法 实验指导与讨论结合
五、教具 铁架台、滑轮两个、长细绳、钩码若干
六、教学过程
(一)、引入新课
复习引入
复习力臂的作法(以跷跷板为例)
如图,OA=AB,请计算出F=___G。
活动11.3 如何把木料运上楼。
想一想: 小明家买了一套四楼的住房,进行装修时,由于楼梯不够宽,长木料不能通过楼梯运上楼。你能想一些办法帮他把木料运上楼吗?
做一做: 你有哪些方法完成这个任务?
学生讨论后总结:1、直接用绳子提上去。2、一层一层地传上去。3、用滑轮提上去。等等。
其他简单机械:除了杠杆之外,滑轮、轮轴等都是常用的简单机械,在生产、生活中应用广泛。
指出:本节课来学习滑轮的有关知识。
投影课题:二、滑轮
(二)、学习新课内容
1、定滑轮和动滑轮
(1)滑轮
①滑轮结构 投影滑轮出示实物,进行观察。
周边有槽、绕轴心转动的圆轮叫做滑轮。
②定滑轮和动滑轮概念
如果让你来用滑轮提起物体你准备怎样使用?利用老师给你的滑轮试试把桌上的钩码提起来。
课件播放:滑轮两种用法。你是这样做的吗?
课件播放:升旗时,也是像上图甲那样,站在旗杆底部向下拉动绳索,国旗就会徐徐升起,原来旗杆顶端固定有一个边缘有槽的小轮子——滑轮。
像这种使用时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。
像上图乙那样,轴的位置随物体移动的滑轮称为动滑轮。
你知道其他什么地方也用到这种滑轮的?你知道哪些地方用到了动滑轮吗?
(2)活动11.4 探究使用定滑轮和动滑轮的特点
一、使用定滑轮的特点
做一做
1、按图甲组装定滑轮,竖直向下拉测力计,使钩码保持平衡状态,读出测力计示数,记下并比较拉力与重力。
2、改变拉力方向,拉力大小是否变化?
3、改变钩码个数,情况如何?
结果填入下表。(分静止和匀速运动两种情况:略)
议一议:
通过实验,你发现使用定滑轮有什么特点?
特点:使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。F=G
杠杆示意图:略
定滑轮的实质:支点在轴心处的等臂杠杆,既不省力也不省距离。
证明:略。
小结:强调支点和力臂特点。
观看演示:利用圆珠笔杆实验,理解定滑轮的支点
提出问题:使用定滑轮时,拉力的方向改变,为什么拉力大小不变的?
播放课件:改变拉力的方向,我们作出拉力在不同方向上对应的力臂可知,力臂都等于滑轮的半径。
因为拉力向任何方向力臂不变且与阻力臂相等。所以拉力大小不变。
定滑轮的特点小结:
(1).使用特点:不省力但可以改变力的方向。
◆理想情况(不计绳重和摩擦)F=G;
◆实际使用时F略大于G。
(2).实质:定滑轮是一个等臂杠杆。
思考:使用定滑轮动力和阻力移动的距离有什么关系?
因为拉力和物体连在一条线上它们移动的距离一定相等,即s=h.
二、使用动滑轮的特点
做一做
1、按图乙组装定滑轮,竖直向上拉测力计,使钩码保持平衡状态,读出测力计示数,记入表格中比较拉力与重力。
2、改变钩码个数,情况如何?
3、改变拉力方向,情况如何?
记录表格:
议一议:
通过实验,你发现使用动滑轮有什么特点?
特点:使用动滑轮可以省一半的力F=G/2,但不能改变力的方向。
思考:使用动滑轮竖直提高物体时,动力和阻力移动的距离有什么关系?
你能用实验验证吗?实验中要注意什么?
讨论交流后说出:要竖直提高物体,即使穿过动滑轮的两根线保持平行。
你实验的结果是什么?s=2h
综合起来你能得出什么结论:?
学生小结: 使用动滑轮可以省一半的力(F=G/2) ,但不能改变力的方向,而且费距离,竖直移动时,动力移动的距离是物体移动距离的2倍。
杠杆示意图:略
动滑轮的实质:动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆。
观看演示:利用圆珠笔杆实验,理解定滑轮的支点
证明:略。
小结:强调支点和力臂特点。动滑轮的支点O在远离动力一端滑轮的边缘上。
使用动滑轮一定省一半的力吗?请根据实验结果说说你的看法。
使用动滑轮最多可以省一半的力。最多省一半力。
动滑轮的特点小结:
(1)使用特点:省力,但不改变力的方向,且费距离。
◆理想情况(不计动滑轮重、绳重和摩擦)F=G/2;
◆只计动滑轮的重G动,F=(G物+G动)/2
(2)实质:动力臂等于阻力臂二倍的杠杆。
(三)本节学习小结:谈谈你本节课的收获:
1.周边有槽、绕轴心转动的圆轮叫做滑轮。单个滑轮分定滑轮和动滑轮。
2. 定滑轮(1)特点:使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。(2)实质是:支点在轴心处的等臂杠杆。
3. 动滑轮(1)特点:使用动滑轮可以能一半力,但不能改变力的方向,而且要费距离(动力作用在绳的自由端时,动力移动的距离是动滑轮移动的距离的2倍)。(2)实质是:动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆
(四)巩固练习
共5题,投影讨论。(略)
(五)、作业:
1、课本13页
第1 题上作业本。
2、完成补充习题本节练习1、2、4、5、6、7。
七、板书设计,见本节学习小结
八、教后记:
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