滑轮
【学习目标】
1.知道定滑轮和动滑轮在一起组成滑轮组使用,可以达到既省力又能改变力的方向的目的。
2.会根据要求使用和组装简单的滑轮组,体验设计制作的乐趣。
3.通过本节的学习,初步了解透过现象看本质的思想方法。
【学习重点】
会分析滑轮组的省力情况,并能进行简单的计算。
【学习难点】
1.动滑轮的瞬时支点的确定方法。
2.根据设计要求,连接滑轮组的绕绳方法。
【学习过程】
一、课前准备:
1.回忆杠杆的五个要素,找出定滑轮支点,确定其动力臂和阻力臂的大小关系。并根据以上分析,解释为什么斜着拉动重物时,拉力的大小不变?
2.找出动滑轮的支点,确定其动力臂和阻力臂,并比较其的大小关系。并分析,解释为什么斜着拉动重物时,拉力的大小会变大?
3.你在生活中有时又想省力又想改变力的方向,那该怎么办呢?你做一做:选择合适的器材组装一个模型,试一试能否实现自己的设想?
答:可以把_________和________________组合在一起构成一个滑轮组。
4.阅读课本“滑轮组”的内容,认识滑轮组的特点,组装方式及省力情况,滑轮组的特点:使用滑轮组既能____________又能_____________,且有几段绳子吊着动滑轮,拉绳子的力就是物重的______分之一,若吊起动滑轮的段数为n,物重为G,则所用的力为F可写成公式:________________________。
二、合作探究
1.滑轮的实质:
认真阅读课本上的“读一读”回答:
定滑轮的实质是: ;
动滑轮的实质是: ;
2.滑轮组;
把定滑轮和动滑轮组合起来组成滑轮组。一般可以既省力又改变力的方向,若不计动滑轮重和摩擦,有几股绳子承担重物,所用的力就是物重的几分之一、显然,判断用力情况的关键是弄清几股绳子承担重物的重量。这要看滑轮组的组装方式,不能只看动滑轮的个数。(师生组装滑轮组及作图)
讨论交流:根据作图及实验分析得出结论:F=G/n(F表示拉力,G代表物重,n表示绳子的股数)指出该公式成立的条件是:不记动滑轮和绳子的重和摩擦。
三、展示交流
1.标出甲、乙滑轮的支点O,并画出动力臂和阻力臂。
2.按照要求组装下列滑轮组。(动滑轮自重不计)
(1)用G/2的力提起重物;
(2)用G/3的力提起重物。
a.如图所示的甲、乙、丙三种装置都可以把物体举高。使用 装置只能省力,但不能改变力的方向;使用 装置不能省力,但能改变力的方向;使用 装置既能省力又能改变力的方向。
b.如图所示,小明利用滑轮组提升重为300N的重物,该滑轮组绳子的股数n= 。若不计滑轮重和摩擦,则拉力F= N时,可以匀速提升重物;若不计摩擦,动滑轮的中重力为30N,则拉力F= N可以匀速提升重物;若物体被提升的高度为9m,则自由端绳子上升的距离为 m。
3.根据下图的省力要求,画出滑轮组的绕法。(忽略动滑轮的重和摩擦)
【达标检测】
1.定滑轮的特点是可以 但不可以 ,动滑轮的特点是可以 但不可以 ;定滑轮的实质是一种 杠杆,而动滑轮的实质是 。
2.如图所示,物重10 N,该滑轮是________滑轮,手拉弹簧测力计在A位置时示数为_____;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________。
3.如图所示,物重20 N,该滑轮是________滑轮,弹簧测力计示数为_____,使用这种滑轮能_________,但不能__________。(不计滑轮重)
4.如图所示,物体G重500N,滑轮重10N,当物体G匀速上升时,则挂钩B承受
的拉力为____N,挂钩A承受___N的拉力,拉力F=____N,若绳子自由端向
上拉过1.5m,则物体向上移动了___m(滑轮縻擦不计)
5.如图所示,在不计滑轮重和摩擦的情况下,用滑轮组匀速提升物体A时,
弹簧测力计的示数为 N,物体A的重力为 N。
6.如右图所示,滑轮组承担重物重力的绳子股数为 股。若绳子自由端在拉力F作用下,竖直向上移动0.2m,则重物G上升距离为 m;若物体重为100N,不计滑轮重,则匀速向上的拉力F为 N;若四个滑轮重量各是2N,则拉力F又为 N(摩擦不计)。
7.如图,分别用下列滑轮组匀速提起重为1800N的物体时,则F1= , F2= ,(不计滑轮重及摩擦)
8.1人站在二楼阳台上,要将楼下700N的重物拉上来,绳子的最大承重是300N,应怎样设计滑轮组,能将重物提起且使用滑轮的个数最少(滑轮重及摩擦不计)?
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