课件41张PPT。第二节 滑轮及其应用升旗手往下拉绳子,国旗冉冉升起旗杆
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安装了
一种
简单
的
机械,
滑轮滑轮
主要部分是能绕轴转动的轮子周边有槽,能绕轴转动的小轮认识滑轮轴带凹槽的轮生活中的滑轮生活中的滑轮尝试采用绳,一个滑轮,铁架台将勾码提到高处,你有什么方法?
细线滑轮钩码铁架台如何使用滑轮活动1:组装滑轮,提升重物
把一个滑轮、一根细线、一个钩码、在铁架台上组装好,用该装置将钩码提升一定的高度。
请设计两种不同的组装方法,比较两种情况下在提升
重物的过程中,滑轮的运动情况有什么不同?如何使用滑轮使用时,滑轮的轴固定不动定滑轮动滑轮使用时,滑轮的轴随物体一起运动(温州)下列各图中利用了动滑轮的是( )
D 思考这两种方案有什么共同点和区别共同点 区别 都使物体向上运动通过实验科学探究提出问题:研究使用定,动滑轮将物体竖直向上提升过程中,用力大小、方向,移动距离与物重、物体上升距离之间的关系。猜想与假设制定计划设计实验弹簧测力计测量物重和力的大小
尺子测量力移动的距离和物体移动的距离活动2:探究定滑轮的作用:
用定滑轮提升钩码的时候,注意观察:
①绳端拉力F (即弹簧测力计示数)与物重G大小的关系?
②注意观察用力的方向是否改变。
使用定滑轮不省力,但可以改变用力的方向.活动3: 探究动滑轮的作用:
用动滑轮提升钩码的时候,注意观察:
①绳端拉力F (即弹簧测力计示数)与物重G大小的关系?
②注意观察用力的方向是否改变。
使用动滑轮能省力,
但不能改变用力的方向。实验结论1,使用定滑轮不省力,不省距离,但可以改变力的方向
F拉=G 物 S绳=h物2,使用动滑轮可以省一半的力,但浪费一倍的距离,不可以改变力的方向
F= G物 S绳=2h物OrrFF定滑轮实质
是一个等臂杠杆
( L1=L2 )使用定滑轮为什么不省力?练习:1、 如图9所示中,通过定滑轮匀速提起重物G时,向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3,则三个力大小关系是 ( )
A.F1最大 B.F2最大
C.F3最大 D.一样大D寻找支点2rrFO动滑轮实质:
动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆使用动滑轮为什么可以省力?L1=2L2 胖子和 瘦子 定滑轮虽然能改变力的方向,使我们工作方便,但不能省力; 于是人们就把定滑轮和动滑轮组合起来使用,把它们各自的优点结合起来,这样就组成了滑轮组. 而动滑轮虽然能省一半力,但不能改变力的方向,使用时经常感觉不便. 由一个定滑轮和一个动滑轮绕成滑轮组有几种绕法?小组讨论1:滑轮组由定滑轮和动滑轮组成。实验结果:拉力F的大小与承担物体总重的绳子段数n有关。
物体的总重有几段绳子承担,所用力就是物重的几分之一即
S=nh1. 如图所示,物重100N,不计摩擦、绳重及动滑轮重,求拉力F的大小。
例题反馈:解:F= — =50NG2滑轮组的绕法根据图中的省力要求,画出滑轮组的绕法练习判断依据:看是否直接与动滑轮相连一条规律: 当股数n为奇数时,绳子的一端从动滑轮开始连;
当股数n为偶数时,绳子的一端从定滑轮开始连奇动、偶定
从里 向外2:滑轮组实验表明,使用滑轮组拉重物时,若动滑轮重和摩擦不计,动滑轮被几股绳子拉住,所用的力就是物体与接触面摩擦力的几分之一。即如图所示,拉力F的大小等于____。3、如图5所示甲、乙两个装置,已知: A 重100牛,A在地面上滑动时所受的摩擦力为40牛(不考虑绳与滑轮的摩擦)。要使A向右匀速滑动,拉力F甲= 牛,F乙= 牛 4020小 结定滑轮:等臂杠杆,不省力,能改变力的方向
动滑轮:省力杠杆,能省一半力,但费距离,不能改变力的方向
滑轮组:
(n为承担物重的绳子道数)达标测试
1.在升旗仪式时,我们可以看到旗杆的顶端有一个滑轮,请问这个滑轮是 滑轮(“动”或“定”),它的作用是__________ 。2.如右图1,利用定滑轮匀速提升重物G,需要拉力F或F’大小的关系是F F’。(填大于、小于、等于) 。定改变力的方向等于
3.一辆汽车不小心陷入了泥潭中,司机按下图2所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出,其中省力的是_ _图。图2乙4、如图3所示,动滑轮重为50牛顿,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N,则物重是 N;若重物上升的高度是0.2m,则绳子自由端下降
m。7300.6巩固练习:1:如下图(a)所示,物体B重100N,在力F作用下匀速上升时,F应等于___N。(不计摩擦)2: 如上图(b)所示,物体A重为100N,挂重物的钩子承受的拉力是____N。人匀速拉绳子的力是____N(动滑轮自重不计)100100503:如图所示的四个滑轮组中,图___可省一半力,图___最费力,图____和图____用力大小一样。( b )( c )中考连接(山东临沂).如图所示,用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m,不计摩擦和滑轮重,所施加的拉力F=_______N,绳子移动的距离S = ___ m3006如图所示,物体A重G=80N,在F=60N拉力下匀速前进,此时物体A受到的摩擦力等于____N。(滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计).1:竖直方向上有一对平衡力N和G2:水平方向上有一对平衡力T和fG=N=80NT=f=120N因为所以f=2F=120N综合分析得:120N2、如下图所示,用四个滑轮组分别匀速提升重力相同的物体,若不计滑轮重、绳重及摩擦,其中用力最小的是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 B例题反馈:中考连接(山东淄博)如图所示,用滑轮组匀速提升物体A时,弹簧测力计的示数为 N,如果不计滑轮重和摩擦,物体A的重力为 N。5.416.2就到这里,再见!课件28张PPT。第十章 机械与人第二节 滑轮及其应用(第1课时)人类与动物的一个较大区别是人类制造了工具,并且懂得用工具去改变我们的生活改变我们的世界,因此有了21世纪伟大的今天庄严的一刻大家对这一现象有没有疑问?
五星红旗是向什么方向运动的?旗手施加给五星红旗的力向什么方向?为什么力的方向与运动方向相反红旗还可以顺利升起呢?奥妙在哪?向上向下旗杆
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一种
简单
的
机械,
滑轮滑轮轴 带凹槽的轮.滑轮
主要部分是能绕轴转动的轮子滑轮的定义:周边有槽,能绕轴转动的小轮起重机吊臂上的滑轮尝试采用绳,一个滑轮,铁架台将勾码提到高处,你有什么方法?
细线滑轮钩码铁架台动滑轮和定滑轮你使用的哪种方法?这两种方法有什么不同呢?
动滑轮定滑轮方案一方案二实物图定滑轮
轴固定不动的滑轮动滑轮
轴随物体一起运动的滑轮滑轮的分类下列各图中利用了动滑轮的是( )
D 思考这两种方案有什么共同点和区别共同点 区别 都使物体向上运动通过实验科学探究提出问题:研究使用定,动滑轮将物体竖直向上提升过程中,用力大小、方向,移动距离与物重、物体上升距离之间的关系。猜想与假设制定计划设计实验弹簧测力计测量物重和力的大小
尺子测量力移动的距离和物体移动的距离使用定滑轮提升物体 (匀速)进行实验收集数据实验结论:定滑轮不省力、不省距离,但能改变力的方向。定滑轮
F拉=G物
S=h绳子端移
动的距离物体上升的距离使用动滑轮提升物体 (匀速)实验结论:动滑轮可以省一半力,但费一倍距离,不能改变力的方向。经行实验收集数据动滑轮
F拉=1/2 G物
S=2h绳子端移
动的距离物体上升的距离忽略动滑轮的重力和绳子与动滑轮,定滑轮之间的摩擦力动滑轮
F拉=1/2(G物+G动滑轮)
S=2h绳子端移
动的距离物体上升的距离忽略绳子与动滑轮,定滑轮之间的摩擦力,考虑动滑轮的重力实验结论1,使用定滑轮不省力,不省距离,但可以改变力的方向
F拉=G 物 S绳=h物2,使用动滑轮可以省一半的力,但浪费一倍的距离,不可以改变力的方向
F= G物 F= (G物+G动 ) S=2h杠杆知识回顾1、定义:一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆。 可 见 ,滑轮 也 是 杠 杆根据杠杆的种类的特征,和动、定滑轮的特点,动、定滑轮分别属于哪一类型的杠杆,为什么?分别找出动、定滑轮的五要素。OrrFF定滑轮实质
是一个等臂杠杆
( l1=l2 )使用定滑轮为什么不省力?寻找支点2rrFO动滑轮实质:
动力臂是阻力臂2倍的杠杆使用动滑轮为什么可以省力?滑轮1.定滑轮:(1)使用特点:可以改变力的方向,不省力也不费力;不省距离也不费距离.(2)实质:是一个等臂杠杆.2.动滑轮:(1)使用特点:能省一半力,但不改变力的方向;要多移动一倍距离.(2)实质:动力臂是阻力臂二倍的杠杆.课堂小结练习:1、 如图9所示中,通过定滑轮匀速提起重物G时,向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3,则三个力大小关系是( )
A.F1最大 B.F2最大
C.F3最大 D.一样大D2、图1中A是____滑轮。利用这样的装置把物体举高,用力的方向应向____(选填“上”、“下”)。如果用26牛的拉力,匀速提起50牛的物体,不计绳重和摩擦,滑轮 A重 牛。若要使物体上升2米,应将绳的自由端拉动____米。 动上243、如图5所示甲、乙两个装置,已知: A 重100牛,A在地面上滑动时所受的摩擦力为40牛(不考虑绳与滑轮的摩擦)。要使A向右匀速滑动,拉力F甲= 牛,F乙= 牛 4020请您帮忙抓住,我到楼上接袋子。救命!啊?你怎么上来了!好的,唉,唉唉.......?这是怎么回事?为什么会出现这种情况?再见授课内容
滑轮及其应用
复案补改与教学反思
教材分析与教学准备:
定滑轮2个、动滑轮2个、弹簧测力计一个、钩码200g2个,50g4个、细绳约2米
知识与技能:
1.知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
2.能识别生活和生产中常见的滑轮。
3.会根据要使用和组装滑轮组。
策略、过程、方法:
通过实验探究过程认识定滑轮、动滑轮的点及滑轮组的作用
情感、态度、价值观:
培养学生善于动脑,善于观察,实事求是的科学精神。
教学设计:
一、 创设情境,导入新课
展示升国旗的情景或图片:国旗是怎样升到旗杆顶上的呢?
展示滑轮介绍滑轮的构造:滑轮是一个周边有槽,能绕轴转动的小轮。
二、探究:认识定滑轮
学生活动1:
学生通过实验得出的结论是:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。
教学设计
复案补改与教学反思
学生探究:应用杠杆的平衡条件,说说使用定滑轮不省力的道理。
学生分析后,教师归纳:
定滑轮的实质是:等臂杠杆,既不省力,也不省距离。
三、探究:认识动滑轮
学生活动2:
学生实验,教师引导学生得出结论:
1、轴随物体一起运动。
2、使用动滑轮能省一半力。
3、不能改变力的方向。
学生探究:应用杠杆的平衡条件,说说使用动滑轮省一半力的道理。
学生分析后,教师归纳:
动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂两倍的杠杆,所以使用动滑轮能省一半力。
教学设计
复案补改与教学反思
四、探究:认识滑轮组
学生活动3:绕线组成滑轮组
使用定滑轮不省力但能改变力的方向,使用起来方便,使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向,许多情况下使用起来不方便,能不能将动滑轮和定滑轮组合起来使用呢?
①引导学生绕线,各种情况均可。
②引导学生探究滑轮组的省力情况与费距离情况。③结论:
滑轮组用几股绳子吊起物体,将物体提升所用的力就是物重的几分之一。
使用滑轮组提升物体时,物体上升的高度h和绳子自由端移动的距离s的关系是s=nh。
10.2 滑轮及其应用
内 容 提 要
关于滑轮组,我们应该知道些什么?
答:使用滑轮组,应注意两个关系式:
(1)F= 式中G在不计动滑轮重和摩擦时,表示被提起的重物的重;
在不计摩擦时,则表示重物与动滑轮的总重。(也就是说,这个式子的成立必须满足一定的条件,通常情况下都不考虑摩擦力的影响)
式中n表示承担重物重(或重物与动滑轮总重)G的绳子的段数。
(2)s=nh 式中h为重物被提升的高度;n仍表示承担重物重(或重物与动滑轮总重)G的绳子的段数。(这个式子在任何时候都是成立的,是解决滑轮组问题的重要起点。)
在组装滑轮组时,绕线有何窍门?
答:下面介绍一种简单的方法:(1)当n为奇数时,绳子的起始端应固定在动滑轮的框架钩上,然后依次绕过滑轮;这种滑轮组只能省力,不能改变力的方向。(2)当n为偶数时,绳子的起始端应固定在定滑轮的框架钩上。这种滑轮组既能省力,又能改变力的方向。
这种绕线方法可简记为“偶定、奇动”。
在滑轮组中定滑轮和动滑轮的作用一样吗?
答:定滑轮是一种等臂杠杆,它的作用是改变力的方向;动滑轮是一种动力臂等于阻力臂2倍的杠杆,它的作用是省力。在滑轮组中,他们的作用是不会改变的,也就是说,滑轮组中,定滑轮的作用仅仅是改变力的方向,在省力方面不起作用;而动滑轮则是起省力的作用,动滑轮个数越多且都用的话,就越省力。
知 识 归 类
从近几年中考来看,本节内容的考查主要是单个定滑轮、动滑轮的认识和判别,滑轮组的组装和简单计算,常出现在选择题、填空题、探究题与计算题中,且往往与后面的功、功率及机械效率结合起来考查。
题型一:能在实际的滑轮使用情景中分析和判别出定滑轮和动滑轮。
例1:如图1是用滑轮组拉陷在泥中的汽车的情景示意图,图中的两个滑轮中属于定滑轮的是 ,属于动滑轮的是 。
点拨:判别定滑轮和动滑轮的关键是看在拉动过程中,滑轮(或滑轮的中轴)的位置是否发生了变化。若拉动过程中,滑轮的位置随着物体的位置的改变而改变,那么这个滑轮就是动滑轮;若物体被拉动过程中,滑轮的位置始终不改变,那么这个滑轮就属于定滑轮。
答:A B
例2:小明同学用图2所示的滑轮将一个物体匀速拉高2m,从图中可以看出,这个滑轮属于 滑轮(填“定”或“动”),在这个过程中,滑轮的位置升高了 m,这种使用该类型滑轮方法的好处是 (填“省力”或“省距离”)。
点拨:由于在拉动物体上升过程中,滑轮的位置也随着上升,那么这个滑轮就是动滑轮。在一般情况下,动滑轮是省力杠杆,但本题中的动滑轮与我们常见的使用方法发生了变化,即拉力与物体的作用点恰好相反(可以将本题的图倒过来看看或则用杠杆的知识分析一下动力臂和阻力臂),因此此时的拉力F等于2G,是费力杠杆,因此可以省距离。
答:动 1 省距离
题型二:能正确判断滑轮组的省力情况以及通过的距离情况
例1:如图3用定滑轮将物体匀速拉起,每次所用的力的方向不同,那么下列关于三次所用力的大小关系的判断中正确的是( )
A、F1最大
B、F2最大
C、F3最大
D、三个力大小相等
例2:如图4所示表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为30N的相同重物,在A端所用的拉力大小分别为F1=???????? ;F2=???????;F3=????????。不计滑轮本身的重和摩擦。
点拨:判断使用滑轮组时所用的力F的大小,关键是看几段绳子通过滑轮组拉着物体,即有几段绳子承担物体的重。
在图A中,n=3,因此=10N;
在图B中,n=4,因此=7.5N;
在图C中,n=5,因此 =6N。
例3:如图5所示,用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进,在绳的端点A的作用力 F=300N,重物与地面间的摩擦力f为多大?将重物移动的距离为 1m,绳端A移动的距离为多少?(不计滑轮本身的质量以及轴与轮间的摩擦)
点拨:由图中可见滑轮组的n=3;对物体进行受力分析可知,重物在水平方向上受到滑轮组对它的拉力和地面的摩擦力,由于重物沿水平面匀速运动,因此摩擦力与拉力大小相等。所以,f=3F =900N。绳端移动的距离s/等于物体移动的距离s的3倍,即s/=3S =3m。
要注意的是,当滑轮组将物体竖直拉动时,绳端的拉力与物体的重力有关;当滑轮组水平拉动物体时,拉力与物体与地面的摩擦力有关。关键是物体的移动方向,而不是滑轮组的放置方向。
例4:用如图6所示滑轮组提起重物,不计动滑轮自重和摩擦,若拉力F为50N,则物重G为 N,若绳子的自由端向上拉0.6m,则重物升高 m。
答:150 0.2
题型三:能按要求组装滑轮组
例1:请用笔画线代替绳子将图7甲中的滑轮组装起来,要求能改变用力的方向。
答:如图乙。
如果要求是最省力呢?(答如图丙)。
例2:请你设计一个滑轮组,并画出组装图,具体要求如下:穿绕滑轮的绳子最大承受力是800N,需要挂重物的重力是3200N(滑轮重力不计、摩擦及绳重不计)。
点拨:先分析绳子的段数n=4;每个动滑轮n以2计算,因此需要两个动滑轮。
答:如图所示两种设计方案。(比较一下这两种方案,你能发现什么?)