内容正文:
第十二章 简单机械
第2节 滑轮
小老鼠被猫追得走投无路,突然看见前面有一个滑轮吊着重物,它迅速沿着绳子的一端爬了上去,而猫也想沿着绳子绳子爬上去,但尝试多次未能成功。你知道这其中蕴含着什么科学道理吗?
1.会识别定滑轮和动滑轮。
2.能通过实验,知道定滑轮和定滑轮的特点。
3.了解滑轮组的结构,并知道滑轮组中施加的拉力与被提物体重力的关系。
学习目标
活动探究
当堂检测
课堂总结
任务一
定滑轮和动滑轮
活动:生产生活中许多地方都会利用到滑轮,比如国旗旗杆、吊车、电动起重机等。边缘有凹槽,能绕轴转动的轮子叫做轮滑。阅读课本P82页内容结合生活经验,了解定滑轮和动滑轮的定义。根据实验“研究定滑轮和动滑轮的特点”内容分小组讨论下列问题。
提升重物时,轴固定不动的滑轮叫定滑轮
提升重物时,轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮
活动探究
学习目标
当堂检测
课堂总结
问题1:依据课本P82页“实验”参考图如何设计实验步骤?
按照教科书图12.2-3,分别安装定滑轮和动滑轮进行实验。
【进行实验】
(1)用弹簧测力计测出钩码所受的重力G
(2)用定滑轮把钩码匀速提升,读出测力计的示数F1、重物移动的距离h1、测力计移动的距离s1,用箭头标出重物移动的方向、拉力的方向,多次实验。
(3)用动滑轮把钩码匀速提升,读出测力计的示数F2、重物移动的距离h2、测力计移动的距离s2,用箭头标出重物移动的方向、拉力的方向,多次实验。
【收集数据】将测量数据记录在表格中
【分析论证】比较G与F的大小关系、移动距离h与s的关系和方向改变情况,从中总结规律。
【结论】使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向;使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
活动探究
学习目标
当堂检测
课堂总结
问题2:实验中,为什么要使用重一些的钩码?
减小误差,使结论更准确。在拉动钩码时,绳子与滑轮之间有摩擦,且动滑轮本身有重力。在使用定滑轮时,钩码的中管理越大,拉力大小越接近钩码重力。在研究动滑轮特点时,钩码的重力越大,拉力的大小越接近钩码重力的二分之一,更易于得出结论。
活动探究
学习目标
当堂检测
课堂总结
在理想情况下,使用定滑轮时,F=G,但在实际情况下,由于摩擦的存在,拉力总是大于钩码的重力。
问题3:在实验中,为什么要匀速拉动弹簧测力计?
只要匀速拉动弹簧测力计使钩码上升时,拉力大小才稳定,且弹簧测力计示数稳定,易于读数。
问题4:在探究定滑轮特点时,为什么拉力F的示数总是略大于钩码的重力?
活动探究
学习目标
当堂检测
课堂总结
活动小结
1.定滑轮:轴固定不动的滑轮。
2.动滑轮:轴可以随被吊物体一起运动的滑轮。
3.动滑轮和定滑轮的特点:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向;使用动滑轮可以省力,但不改变力的方向,而且费距离。
活动探究
学习目标
当堂检测
课堂总结
任务二
滑轮组
活动:由课本P83页内容,定滑轮和动滑轮结合在一起,构成滑轮组。
观察右图甲、乙两个滑轮组,说出它们的相同点和不同点。
下表是在理想条件下甲、乙滑轮组提升物体的数据。小组交流讨论:
滑轮组 物重G/N 拉力F/N 物体上升高度h/cm 绳子自由端移动距离s/cm
甲 6 2 2 6
9 3 3 9
乙 9 3 2 4
9 4.5 3 6
相同点:甲、乙都是由一个动滑轮和一个定滑轮组合成的滑轮组;
不同点:图甲轮滑组有三股绳拉着动滑轮,图乙轮滑组是两股绳拉着动滑轮。
活动探究
学习目标
当堂检测
课堂总结
问题2:绳子自由端移动的距离s和物体上升的高度h的关系又是什么?
问题1:分析实验数据,拉力和重物的关系是什么?
用滑轮组提升物体时,动滑轮上有几段绳子承担物重,拉力就是物重的几分之一。
动滑轮上有几段绳子承担物重,绳子自由端移动的距离就是物体上升高度的几倍。
活动探究
学习目标
当堂检测
课堂总结
活动小结
1.滑轮组:把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组。
2.用滑轮组提起重物时,动滑轮上有几段绳子承担重物,提起物体的力就是物重的几分之一,绳子自由端移动的距离就是物体上升高度的几倍。
活动探究
学习目标
当堂检测
课堂总结
1.如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A,不考虑摩檫,三个力的大小关系是( )
A.F1<F2<F3 C.F1=F2=F3
D.F1>F2>F3 D.F1>F2=F3
2.用如图所示的轮滑组提起重为G的物体,图中a是弹簧测力计,不计滑轮和弹簧测力计的重力及轮与轴的摩擦,则( )
A.F=,a的读书等于F
B.F=,a的读书等于F
C.F=,a的读书等于G
D.F=,a的读书等于G
B
B
当堂检测
活动探究
学习目标
课堂总结
3.如图