資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
第九章 機(jī)械與功
9.2 滑輪
教學(xué)目標(biāo)：
1.物理觀念：
（1）能識(shí)別定滑輪和動(dòng)滑輪，了解定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)。
（2）能根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的滑輪解決實(shí)際問題。
（3）會(huì)安裝滑輪組，并能根據(jù)安裝情況分析施加的拉力與物重的關(guān)系。
2.科學(xué)思維：
經(jīng)歷探究定滑輪和動(dòng)滑輪工作特點(diǎn)的過程，進(jìn)一步掌握用觀察和對(duì)比來研究問題的方法。
3.科學(xué)探究：
經(jīng)歷組裝滑輪組的過程，學(xué)會(huì)按要求組裝滑輪組的方法。
4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：
（1）對(duì)實(shí)際中的滑輪的工作特點(diǎn)具有好奇心，關(guān)心生活、生產(chǎn)中有關(guān)滑輪的實(shí)際應(yīng)用。
（2）具有對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中簡(jiǎn)單機(jī)械的應(yīng)用是否合理進(jìn)行評(píng)價(jià)的意識(shí)，具有利用簡(jiǎn)單機(jī)械改善勞動(dòng)條件的愿望。
（3）通過了解簡(jiǎn)單機(jī)械的應(yīng)用，初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的作用。
教學(xué)重點(diǎn)： 研究定滑輪、動(dòng)滑輪的特點(diǎn)。
教學(xué)難點(diǎn)：判斷滑輪組的省力情況，會(huì)根據(jù)實(shí)際要求組裝簡(jiǎn)單的滑輪組。
教學(xué)課時(shí)：1課時(shí)
教學(xué)用具：多媒體、
教學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)：
1、 創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課
2024年1月1日，天安門廣場(chǎng)舉行新年首次升旗儀式。國(guó)旗能順利升到旗桿的頂端，你知道旗桿頂端安裝的是什么裝置嗎？
二、新課講授，師生互動(dòng)
（一）觀察與思考
用繩索或鏈條繞過具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸的光滑圓輪，這個(gè)裝置叫作滑輪(pulley)。在圖甲中滑輪的軸被固定在旗桿上，使用時(shí)它的軸固定不動(dòng)，這樣的滑輪叫作定滑輪(fixedpulley)。圖乙中滑輪的軸跟物體一起運(yùn)動(dòng)，這樣的滑輪叫作動(dòng)滑輪(movable pulley)。定滑輪和動(dòng)滑輪在工作中各起什么作用呢
（二）實(shí)驗(yàn)探究
按照?qǐng)D1、2、3、4、5所示的實(shí)驗(yàn)方法，分別緩慢地提拉同一物體上升一定高度，將每一次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下列表中。
實(shí)驗(yàn)探究 不同滑輪的工作特點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 操 作 重物移動(dòng)的距離/m 拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離/m 拉力的方向 測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N
1 用測(cè)力計(jì)直接提升物體，如圖1
2 用測(cè)力計(jì)通過定滑輪提升物體，如圖2
3 用測(cè)力計(jì)通過動(dòng)滑輪提升物體，如圖3
4 用測(cè)力計(jì)通過第一種滑輪組合提升物體，如圖4
5 用測(cè)力計(jì)通過第二種滑輪組合提升物體，如圖5
比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)，使用定滑輪與不使用滑輪直接提升物體時(shí)相比，拉力的大小有什么不同 拉力的方向有什么不同
使用定滑輪與不使用滑輪直接提升物體時(shí)相比，使用定滑輪不能省力，但能改變力的方向。
比較1、3兩次實(shí)驗(yàn)，使用動(dòng)滑輪與不使用滑輪直接提升物體時(shí)相比，拉力的大小與方向又有什么不同
使用動(dòng)滑輪可以省力，不能改變力的方向，且費(fèi)距離。
比較4、5兩次實(shí)驗(yàn)中拉力的大小與方向，你還有什么新的發(fā)現(xiàn)
使用滑輪既能省力，又能改變力的方向，但必須費(fèi)距離。
使用滑輪組，直接作用在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)共同承擔(dān)重物和動(dòng)滑輪的重力，繩子段數(shù)越多，越省力。
為了既能省力又能改變用力的方向，可以把定滑輪與動(dòng)滑輪組合成滑輪組(pulley blocks)。滑輪組可以由多個(gè)定滑輪和多個(gè)動(dòng)滑輪組成。
在可忽略動(dòng)滑輪和繩所受的重力及滑輪軸上的摩擦的情況下，使用圖4的滑輪組時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小是物重的1/2，使用圖5的滑輪組時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小是物重的1/3。
（三）交流討論
為什么圖4和圖5中用的是由同樣的滑輪組成的滑輪組，而彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)不同呢
直接作用在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)不同。
如圖所示，滑輪和滑輪組在實(shí)際機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。
（四）你知道嗎？
通過實(shí)驗(yàn)探究，我們知道了使用定滑輪不能省力，使用動(dòng)滑輪可以省一半力。你能參考下圖， 根據(jù)杠桿的平衡條件，說明定滑輪和動(dòng)滑輪的這一特點(diǎn)嗎
定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿。
動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂等于2倍阻力臂的杠桿。
例題 使用如圖所示的滑輪組提升重300 N的水桶，至少要用多大的力 當(dāng)水桶被提升0.1 m時(shí)，拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)了多少
解：物體重力G=300N，水桶上升高度h=0.1m，直接作用在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)n=3。不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪的重力時(shí)，最小拉力F=1/3G=1/3×300N=100N；拉力作用點(diǎn)移動(dòng)距離s=nh=3×0.1 =0.3
答 至少要用100N的力。拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)了0.3 m。
另解 滑輪組由兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成，動(dòng)滑輪和水桶由三段繩子吊著。在不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦的情況下，每段繩子承擔(dān)著水桶重力的1/3，所以用100 N的拉力就能提升水桶。拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離是水桶移動(dòng)距離的3倍，即0.3 m。
答 至少要用100N的力。拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)了0.3 m。
三、總結(jié)反思，超越自我
1．定滑輪：使用時(shí)軸固定不動(dòng)，實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不能省力，可以改變力的方向。
2.動(dòng)滑輪：使用時(shí)軸隨重物移動(dòng)，實(shí)質(zhì)動(dòng)力臂等于2倍阻力臂的杠桿，能省力，不可以改變力的方向。
3.滑輪組：由定滑輪和動(dòng)滑輪組合而成，重物和動(dòng)滑輪的總重力由幾段繩子承擔(dān)，提起重物所用的力就是總重力的幾分之一。
四、板書設(shè)計(jì)，整合提升
1. 定滑輪：使用時(shí)軸固定不動(dòng)，實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不能省力，可以改變力的方向。
2.動(dòng)滑輪：使用時(shí)軸隨重物移動(dòng)，實(shí)質(zhì)動(dòng)力臂等于2倍阻力臂的杠桿，能省力，不可以改變力的方向。
3.滑輪組：由定滑輪和動(dòng)滑輪組合而成，重物和動(dòng)滑輪的總重力由幾段繩子承擔(dān)，提起重物所用的力就是總重力的幾分之一。
五、大海揚(yáng)帆，嘗試遠(yuǎn)航
1. 下列說法不正確的是（ ）
A. 使用定滑輪不能省力，但能改變力的方向
B. 使用動(dòng)滑輪可以省力，必須多移動(dòng)距離
C. 使用滑輪既能省力，又能改變力的方向
D. 使用滑輪組的拉力的大小由直接作用在定滑輪上的繩子的段數(shù)決定
2．下列說法不正確的是（ ）
A. 定滑輪的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿
B. 動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂等于2倍阻力臂的杠桿
C. 使用定滑輪能省一半的力
D. 使用動(dòng)滑輪能省一半的力
3．用如圖所示的裝置，當(dāng)手的最大拉力為200N時(shí)，重物最大的重力是（ ）
A. 400N
B. 200N
C. 300N
D. 600N
4．用如圖所示的裝置，當(dāng)重物的重力為600N，手的最小拉力是（ ）
A. 150N
B. 200N
C. 300N
D. 600N
5．如圖所示，如果用25N的力將重物吊起，不計(jì)動(dòng)滑輪重及摩擦，下列繩子繞法正確的是（ ）
參考答案1.D；2.C；3.A；4.B；5.B。
六、作業(yè)：P103.T3
課外作業(yè)P102-103.T1、T2、T4。
P103閱讀材料 汽車起重機(jī)
教學(xué)反思：
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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