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《12.2
滑轮》学案
【学习目标】
1
知道什么是滑轮。
2
知道定滑轮和动滑轮,通过实验探究,理解定滑轮和动滑轮的特点。
3
会根据要求使用和组装滑轮组。正确判断滑轮组的省力情况。
【课堂合作探究】
观察思考:大家在生活中见过滑轮吗?使用滑轮有什么特点呢?
定滑轮和动滑轮
1、滑轮的构成
滑轮:
滑轮的分类
(1)定滑轮
(2)动滑轮
3、研究滑轮的特点
(1)研究定滑轮的特点
实验1
研究定滑轮的特点
观看视频,总结定滑轮的特点?
实验2
动滑轮的特点
观看视频,总结动滑轮的特点?
滑轮的实质:
定滑轮的实质:
(2)动滑轮的实质:
定滑轮与动滑轮的比较
定滑轮
动滑轮
图??????示
定??????义
中间的轴固定不动的滑轮
和重物一起运动的滑轮
实??????质
等臂杠杆
动力臂为阻力臂二倍的杠杆
特??????点
不能省力但是能改变力的方向
省一半力,但是不能改变力的方向
力的关系
F1=F2
F1=1/2F2
重物提升的高度h与绳子通过的距离s的关系
s=h
s=2h
二、滑轮组
1.滑轮组的定义:
2、滑轮组自由端拉力的大小
绳子的股数n的确定方法
3、绳子的绕法
不计绳重、摩擦、动滑轮重
【课堂检测】
1.(2020十堰)下列各种机械中,不省力的机械是( )
2.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。关于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
3.定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物,若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力(如图所示),力的大小分别为:F1、F2、F3,则
(
)。
A.F1最大
B.F2最大
C.F3最大
D.三个力一样大
4.
用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式,拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动,拉力分别是F1、F2、F3,则(
)。
A.
F1>F2>F3
B.
F2>F3>F1
C.
F2>F1>F3
D.
F3>F1>F2
【达标训练】
一、单选题
某人到健身房进行健身活动。用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和臂部肌肉。使用方法是:绳A固定不动,手拉绳B使重物G匀速上升,可以锻炼臂部肌肉;绳B固定不动,腿蹬绳A使重物G匀速上升,可以锻炼腿部肌肉。当A端固定不动,拉B端,三个滑轮分别属于什么滑轮??
?。
A.
都是动滑轮
B.
都是定滑轮
C.
两个是定滑轮,一个是动滑轮
D.
两个是动滑轮,一个是定滑轮
在常见的旗杆的顶端有一个滑轮,如图所示,这个滑轮在升旗的过程中所起的作用是。
A.
省力
B.
省距离
C.
既省力又省距离
D.
改变力的方向
使用如图所示的装置提升同一个物体,不计滑轮重和摩擦最省力的装置是
A.
B.
C.
D.
物体重,滑轮重为20N,要使物体匀速上升1m,不计摩擦,则
A.
,滑轮向上移动
B.
,滑轮向上移动2m
C.
,滑轮向上移动
D.
,滑轮向上移动2m
用相同的滑轮组装成如图所示的滑轮组,用它们提起相同的物体时最省力的绕绳方法是
A.
B.
C.
D.
使用滑轮组的时候,提起重物所用力的大小是由
A.
定滑轮的个数决定的
B.
动滑轮的个数决定的
C.
定滑轮和动滑轮的个数决定的
D.
承担重物和动滑轮总重力的绳子的条数决定的
如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端分别施加和的拉力,在相同时间内将相同的重物竖直匀速提升相同的高度不计绳重、轮重和一切摩擦。下列说法正确的是???
A.
拉力小于拉力
B.
甲绳子自由端移动速度小于乙绳的
C.
甲、乙两滑轮组均属于费力的机械
D.
甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
如图所示,两个物体所受的重力分别为和,忽略滑轮自重和摩擦,当滑轮平衡时,与的大小关系是?
?
A.
B.
C.
D.
利用如图所示的滑轮组匀速提升的重物,若拉力为不计绳重与摩擦,则动滑轮重为
A.
B.
C.
D.
如图所示,动滑轮重为1N,拉力F为5N,则重物G和弹簧秤读数为
A.
G为4N,弹簧秤读数为5N
B.
G为9N,弹簧秤读数为10N
C.
G为10N,弹簧秤读数为5N
D.
G为9N,弹簧秤读数为5N
二、计算题
用如图的滑轮组匀速拉动棱长为的正方体物体时,所用拉力为,若不计绳重和摩擦,请你解决以下问题:g取
物体的重力.
动滑轮的重力.
用该滑轮组提升另一个重物时,拉力大小用测力计测量为,求被提升物体的重力.
如图所示,用动滑轮将重为的物体匀速提升不计滑轮重和摩擦,求:
拉力F的大小.
拉力F所做的功.
动滑轮对物体所做的功.
如图,用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,将重为的物体匀速提高,在绳子自由端施加的拉力大小是,不计摩擦.求:
动滑轮的重力.
绳子自由端移动的距离.
若再增加的重物,要使物体匀速上升,作用在绳子自由端的拉力是多大?
参考答案
【课堂检测】见课件
【达标训练】
1.C【解析】由图可知,当A端固定不动,拉B端时,上、下两个滑轮在使用过程中,轴固定不动,只是轮在转动,属于定滑轮;中间的滑轮在使用过程中轴上下移动,属于动滑轮;
故ABD不正确、C正确。
2.D【解析】解:旗杆上的滑轮是定滑轮,使用定滑轮的优点是可以改变力的方向,但不能省力。故选:D。
3.D【解析】在不计滑轮重和摩擦的情况下:A、此图是定滑轮,由定滑轮的特点可知,不省力,即;B、此图是动滑轮,由动滑轮的特点可知,省一半的力,即;C、此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子有2股,则;D、此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子有3股,则。由以上可知:在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是D。故选:D。
4.A【解析】这是动滑轮的一种特殊使用方法,它的特点是费1倍的力却省一半的距离,
所以,施加的力,
拉力作用点移动的距离。
故选A。
5.C【解析】
A、两个滑轮的使用,效果相当于一个动滑轮,可以省一半力,拉力;
B、两个滑轮的使用,效果相当于一个定滑轮,不能省力,拉力;
C、两个滑轮组成滑轮组,承担物重的绳子股数,所用拉力;
D、两个滑轮组成滑轮组,承担物重的绳子股数,所用拉力。
可见,用它们提起相同的物体时最省力的绕绳方法是C。
故选:C。
6.D【解析】略
7.B【解析】A.不计绳重及摩擦,因为拉力,,,
所以绳端的拉力:,,所以,故A错误;
B.由图知,,,甲滑轮组绳子自由端移动的速度,乙滑轮组绳子自由端移动的速度,所以甲绳子自由端移动速度小于乙绳的自由端移动的速度,故B正确;
C.使用动滑轮能够省力,故C错误;
D.因为绳子自由端移动的距离,,,提升物体的高度h相同,所以,,则,故D错误;
故选B。
8.A【解析】图中是一定一动的滑轮组,可以将由于重力而对绳子施加的拉力看作是绳子末端的拉力该拉力等于,
最后一段绳子是由定滑轮引出的,绳子股数是2,
不计摩擦及滑轮重,即在理想状况下,,
所以,即。
故A正确、BCD错误。
9.A【解析】略
10.D【解析】解:此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力,
因拉力F为5N,所以弹簧秤读数也为5N;
,所以,故ABC错误,D正确。
故选D。
11.【答案】正方体的体积:??
由可得,物体的质量:????
物体的重力:
由图可知,,不计绳重和摩擦,由可得,动滑轮的重力:?
用该滑轮组提升另一个重物时,拉力大小用测力计测量为,由得,?
被提升物体的重力:
12.【答案】?
?
13.【答案】解:
由于不计摩擦,,所以动滑轮重?
绳子自由端移动的距离?
作用在绳子自由端的拉力
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第十二章
简单机械
第2节
滑轮
教学目标
1.认识定滑轮和动滑轮。
2.知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点及作用。
3.会根据要求使用和组装滑轮组。正确判断滑轮组的省力情况.
01
目录
定滑轮和动滑轮
02
滑轮组
新课导入
观察思考
大家在生活中见过滑轮吗?使用滑轮有什么特点呢?
装卸设备有个重要部件滑轮
旗杆的顶端有一个滑轮
窗帘盒上有一个滑轮
1、滑轮的构成
周边有凹槽
可以绕轴旋转
滑轮:中心有轴,周边有凹槽,并可以绕轴旋转的轮子。
一、定滑轮和动滑轮
(1)定滑轮
2、滑轮的分类
定义:
使用时,轴的位置固定不动的滑轮。
一、定滑轮和动滑轮
一、定滑轮和动滑轮
2、滑轮的分类
(2)动滑轮
定义:
使用时,轴的位置随被拉的物体一起运动的滑轮。
3、研究滑轮的特点
(1)研究定滑轮的特点
实验1
研究定滑轮的特点
视
频
定滑轮的特点:
使用定滑轮时不能省力,但可以改变力的方向。
一、定滑轮和动滑轮
3、研究滑轮的特点
(2)研究动滑轮的特点
实验2
研究动滑轮的特点
视
频
动滑轮的特点
使用动滑轮时可以省一半的力,但是不能改变力的方向。
一、定滑轮和动滑轮
3、滑轮的实质:
(1)定滑轮的实质:
定滑轮实际上是等臂杠杆,不省力也不费力。
F
G
如图:旋转轴固定不动,相当于支点
O,拉力F的大小等于物体所受的重力。
O
l2
l1
l1
=
l2=R
F1
=
F2
F1
=
G物
F2
=
G物
一、定滑轮和动滑轮
F1’
l1’
F
G
(2)动滑轮的实质:
动滑轮实际上是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆,因此能省一半的力。
O
l1
G
·
R
=2R
·
F
F
=
GR
2R
F=
1
2
G
如图:
O点是支点
,拉力F的大小等于物体所受重力的一半。
F1
G
F2
l1
l2
O
l2
3、滑轮的实质:
一、定滑轮和动滑轮
定滑轮
动滑轮
图
示
定
义
中间的轴固定不动的滑轮
和重物一起运动的滑轮
实
质
等臂杠杆
动力臂为阻力臂二倍的杠杆
特
点
不能省力但是能改变力的方向
省一半力,但是不能改变力的方向
力的关系
F1=F2
F1=1/2F2
重物提升的高度h与绳子通过的距离s的关系
s=h
s=2h
F
G
F
G
定滑轮与动滑轮的比较
一、定滑轮和动滑轮
1.滑轮组的定义:
定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
+
=
或
二、滑轮组
(1)滑轮组用n表示由几段绳子提着重物。
(2)不计滑轮重、绳重和摩擦
(4)绳自由端移动的距离s与重物被提升高度h之间的关系
F
=
G物
n
F
=
(
G物+G动)
n
s
=
nh
F
2、滑轮组自由端拉力的大小
(3)不计绳重和摩擦,但考虑滑轮重
二、滑轮组
绳子的股数n的确定方法
确定n的方法:与动滑轮直接相连的绳子的股数。
二、滑轮组
绕线方法:奇动偶定、
从里向外。
3、绳子的绕法
不计绳重、摩擦、动滑轮重
二、滑轮组
滑轮组:定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
特点:使用滑轮组既可以省力;
又可以改变力的方向。
二、滑轮组
杠杆能
杠杆
生活中的杠杆
定义:
在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒
等臂杠杆:l1=l2
F1=F2
杠杆平衡:当杠杆在动力和阻力作用下静止时,或做缓慢地匀速转动时,我们就说杠杆平衡
杠杆五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
杠杆的平衡条件:动力
X
动力臂
=
阻力
X
阻力臂
省力杠杆:l1>l2
F1<F2
杠杆的平衡条件
公式:F1
l1
=
F2
l2
费力杠杆:l1<l2
F1>F2
课堂小结
课堂检测
1.(2020十堰)下列各种机械中,不省力的机械是( )
F
s
h
A.钢丝钳
B.动滑轮
C.旗杆顶定滑轮
D.斜面
C
课堂检测
2.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。关于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
D
课堂检测
3.定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物,若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力(如图所示),力的大小分别为:F1、F2、F3,则
(
)。
A.F1最大
B.F2最大
C.F3最大
D.三个力一样大
D
课堂检测
4.
用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式,拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动,拉力分别是F1、F2、F3,则(
)。
A.
F1>F2>F3
B.
F2>F3>F1
C.
F2>F1>F3
D.
F3>F1>F2
D
丙
F3
乙
F2
甲
F1
播放结束