12.2 滑轮（导学案）-【上好课】八年级物理下册同步备课系列（人教版）

12.2 滑轮（导学案） 【学习目标】 1. 认识定滑轮和动滑轮。 2. 知道定滑轮、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. 会安装滑轮组，并能根据安装情况分析施加的拉力大小与物重的关系。 【学习重点】研究定滑轮和动滑轮的特点。 【学习难点】滑轮组。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．滑轮有 和 两种。使用时，滑轮的轴固定不动的叫 滑轮；滑轮的轴与物体一起运动的叫 滑轮。 2. 使用定滑轮 省力， 省距离（均选填“能”或“不能”），但是可以改变力的 ，定滑轮的实质是 杠杆。 3. 使用动滑轮的好处是 ，缺点是不能改变力的 ，且 距离。动滑轮的实质是 力臂为 力臂2倍的杠杆（选填“动”或“阻”）。 4. 使用滑轮组的特点是：使用滑轮组既能 又能 。若承担物重的绳子股数为n，不考虑动滑轮重和摩擦，则拉力F与物重G之间的关系为F＝ G。如果考虑动滑轮自重为G动，则该关系为F＝ ，绳子自由端移动的距离s和重物提升的高度h之间的关系为s = h。 5. 轮轴和斜面也是常见的简单机械，在使用时，省 ，费 （均选填“力”或“距离”），属于省力机械。 【合作探究】 探究一、定滑轮和动滑轮 1. 滑轮 观察滑轮的结构，想一想，什么是滑轮？ 滑轮 旗杆顶端的滑轮 起重机用的滑轮 （1）滑轮是一个周边有 ，能绕轴转动的小轮。 【想一想】旗杆顶部的滑轮与起重机下面吊物体的滑轮，它们在使用上有什么不同呢? 【分析】国旗上升时，旗杆顶端的滑轮轴不随物体一起移动，叫定滑轮。货物上升时，起重机下面的滑轮轴随物体一起移动，叫动滑轮。 （2）滑轮的分类 滑轮有两种： 滑轮和 滑轮。 定滑轮 动滑轮 ①定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮，叫定滑轮。 ②动滑轮：使用时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。 2. 定滑轮 （1）实验：探究定滑轮的特点 【提出问题】 ①使用定滑轮是否省力（或更费力）？ ②使用定滑轮是否省距离（或费距离）？ ③什么情况下使用定滑轮? 【设计实验】 分别使同一物体在不使用滑轮、使用定滑轮时匀速运动，记录整个过程需要用力的大小、物体移动的距离及动力移动的距离、动力的方向，然后由数据分析得出结论。 【实验器材】铁架台、定滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计。 【进行实验】 ①用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。 ②使用定滑轮缓缓提升钩码，记录整个过程中拉力的大小F、钩码上升的距离h物、拉力移动的距离s绳及拉力的方向。 ③改变拉力的方向，分别沿竖直方向拉升、斜着拉升、水平拉升钩码，观察拉力F1、 F2、 F3、的大小。把实验数据记入表格中。 ④改变钩码的重力，重复上述实验。 ⑤数据记录 物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力 F/N 拉力 方向 拉力移动 距离s/m 1 竖直 向上 0.5 1 竖直 向下 0.5 1 竖直 向上 0.4 1 斜向下 0.4 1 竖直 向上 0.6 1 竖直 向下 0.6 【分析论证】 ①拉力与重力的大小关系：F G，即使用定滑轮不省力。 ②拉力的方向： 改变（选填“能”或“不能”）。 ③拉力（绳末端）移动距离与钩码上升高度的关系：s绳 h物 【实验结论】使用定滑轮不省力，不省距离，可以改变力的方向。 （2）用滑轮是杠杆的变形研究定滑轮的特点 如图所示，定滑轮的轴心O为支点，动力臂l1与阻力臂l2都是滑轮的 r。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，因为l1＝l2，所以F1 F2（不计摩擦）。 改变拉力方向，力臂不变，F＝G。所以使用定滑轮，无论拉力方向怎样改变，拉力的大小不变。 绳子自由端移动的距离S和物体升高的高度h相等：S绳=h物 定滑轮相当于如图所示的无数个可绕支点O转动的杠杆AB组成，它实质上可以看成是能够连续转动的 杠杆；所以使用定滑轮不省 ，但可以改变力的 。 （3）用平衡力的知识研究定滑轮的特点 如图，在忽略摩擦的情况下，物体受到重力G和拉力F作用，由于物体匀速上升，所以拉力F跟物体的重力G是一对 力，大小相等，即F=G。物体向上运动，用力的方向却是向下，所以，使用定滑轮能改变力的 。 结论：使用定滑轮不省力，可以