内容正文:
第2节 滑轮
1. 能识别定滑轮和动滑轮;
2.能通过实验,认识定滑轮和动滑轮的特点,并能根据需要选择 合适的滑轮解决实际问题。
3.会组装滑轮组,并能根据安装情况分析施加的拉力大小与物重的关系。
实验研究
多角度认识滑轮
解决问题
定滑轮和动滑轮
滑轮组
动手体验
实例分析
解决问题
本节是在学习了二力平衡、功和功率、杠杆这些知识的基础上,是对功和功率学习的延续,是对简单机械学习的深化。本节为后续机械效率的学习奠定基础,是本章的核心内容之一。
04
受力分析
定量研究
03
02
实验研究
初步结论
01
初识滑轮
本质研究
滑轮也是一种简单机械,在生活中的应用十分广泛。
1.定滑轮和动滑轮
滑轮:边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮。
结构
凹槽
轴
小轮
1.定滑轮和动滑轮
形式一:任务驱动
用一个滑轮提起重物,有什么组装方法?(学生实验)
下面两个滑轮在使用上有什么不同呢?
电动机下面的滑轮
形式二:情境展示
总结:
旗杆顶端的滑轮
轴不随物体移动——定滑轮
轴随物体移动——动滑轮
使用
实验研究:定滑轮、动滑轮的特点
提示:
1. 在研究定滑轮特点实验时,要用重些钩码,轻质弹簧测力计,以减小因弹簧测力计自重和轮与轴之间的摩擦而产生的误差;
2. 在研究动滑轮特点实验时,跨过动滑轮的两端绳子要竖直且平行,也要用重些钩码,只有钩码重力大于动滑轮重力时,才能得出动滑轮可以省力的结论。
物体重力G/N 重物移动距离h/m 拉力大小F/N 测力计移动距离s/m 重物移动方向 拉力
方向 特点
定滑轮
动滑轮
实验研究:定滑轮、动滑轮的特点
物体重力G/N 重物移动距离h/m 拉力大小F/N 测力计移动距离s/m 重物移动方向 拉力
方向 特点
定滑轮
动滑轮
滑轮的本质:滑轮是变形的杠杆
实验现象认识--理论分析
滑轮的本质:滑轮是变形的杠杆
O
F1
F2
l2
l1
O
F1
F2
l2
l1
等臂杠杆
动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆
动滑轮
定滑轮
实验现象认识--理论分析
A
A
B
实验:使用动滑轮提升重物时,为什么要竖直向上拉动弹簧测力计?
进行对比实验,两个测力计斜拉,感受力大小随方向的变化。
最小力的方向:竖直向上
F=1N
F=1N
F=1.1N
F=1.1N
受力分析
F
G物
F
G物
G动
F
F=G物
2F= G物+G动
动滑轮
定滑轮
不计绳重和滑轮与轴的摩擦
不计绳重和滑轮与轴的摩擦
实验对比
动滑轮
定滑轮
功的角度:
是否省距离
是否省力
改变力的方向?
s=h
不省力
F1<F2<G
s=2h
省一半力
F1=F2=F3=G
s
h
h
s
G
F1
G
F2
F1
F2
F3
G
2.滑轮组
定滑轮与动滑轮的组合构成滑轮组。
2.滑轮组
问题:使用定滑轮和动滑轮的组合,你能组装出几种提升重物的方法?
哪种方法能否省更多的力?
使用滑轮组提升重物时,能够省绳子自由端移动的距离吗?
建议:采用小组竞赛形式,给学生充分时间,组装不同的滑轮组
2.滑轮组
以一定一动为例:
提示:
1. 由学生组装的滑轮组不要太复杂,由一个定滑轮、一个动滑轮组装即可;
2. 滑轮组的相关知识对学生来讲有一定难度,而且是后续学习机械效率不可缺少的基础。因此一方面可以借助实验进行总结;另一方面,有必要帮助学生分析、判断物体由几段绳子吊着、s和h的关系、绕线方式等。
h:重物移动距离
s:自由端移动距离
F:自由端拉力
v物:重物移动速度
vF:自由端移动速度
G物:重物受到的重力
自由端
重物端
2.滑轮组
整体法
G物
3F
G动
距离:
速度:
3F=G物+ G动
s=3h
vF=3v物
加强受力分析,从根本上理解:
2.滑轮组
判断承重绳子段数n的方法
n=2
n=3
n=4
不计绳重和滑轮与轴的摩擦:
提示:
承重绳子段数:将定滑轮和动滑轮分开(也可遮盖定滑轮),数出动滑轮上的绳子段数,即吊着重物的绳子段数。
2.滑轮组
轮轴和斜面
建议:从生活实例分析,淡化原理分析。这部分内容教学的方式可以多样化,最低要求可以采用学生自主阅读方式。
轮轴
提示:教学中多举些实际例子,让学生辨认。
轮轴是可以连续转动的杠杆。轮和轴的中心是支点,作用在轴上的力是阻力,作用在轮上的力是动力,轴半径是阻力臂,轮半径是动力臂。因为轮半径总大于轴半径,所以轮轴是一种省力机械。
轮轴和斜面
斜面
建议:从生活实例分析,淡化原理分析。这部分内容教学的方式可以多样化,最低要求可以采用学生自主阅读方式。
提示:斜面也是一种很常见的简单机械,在生活和生产中随处可见。
要通过实例让学生知道使用斜面的好处是可以省力。
T1:巩固定、动滑轮特