内容正文:
第十二章 简单机械
第2节 滑轮
学习目标
1.认识定滑轮和动滑轮。
2.经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程,知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。
3.经历组装滑轮组的过程,学会按要求组装滑轮组的方法,并能根据安装情况分析施加的拉力与物重的关系。
4.对实际中的滑轮的工作特点具有好奇心,关心生活、生产中有关滑轮的实际应用。
5.具有利用简单机械改善劳动条件的愿望,初步认识科学技术对人类社会的作用。
02
预习导学
一、定滑轮:
1.定义: 。
2.实质:定滑轮的实质是:
3.特点:使用定滑轮 。
4.对理想的定滑轮( )F=G绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG)
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F2
F1
二、动滑轮:
1.定义: 。(可上下移动,也可左右移动)
2.实质:动滑轮的实质是: 。
3.特点:使用动滑轮能 。
4.理想的动滑轮( )则:,只忽略轮轴间的摩擦则拉力,绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)。
F1
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F2
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三、滑轮组[来源:Zxxk.Com]
1.定义: ;
2.特点: ;
3.理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力 。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG);
4.装滑轮组方法:首先根据公式求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
03
考向释疑
考向一:定滑轮和动滑轮
【重点释疑】
1.认识滑轮
(1)定义:周边有槽,并可以连续转动,因此可以把它看成连续转动的杠杆。
(2)实质:滑轮是一种变形杠杆,它可以连续转动,因此可以把它看成连续转动的杠杆。
(3)分类:定滑轮和动滑轮
(4)概念
定滑轮:使用时,滑轮的轴固定不动,这种滑轮叫作定滑轮。
动滑轮:使用时,滑轮的轴随被吊物体一起运动,这种滑轮叫作动滑轮。
(5)图示:
2.实验探究:研究定滑轮和动滑轮的特点
【提出问题】
(1)使用定滑轮、动滑轮是否省力(或费力)?
(2)使用定滑轮、动滑轮是否省距离(或需要移动更大的距离)?
(3)在什么情况下使用定滑轮?在什么情况下使用动滑轮?
【制订计划与设计实验】
测出钩码的重力,然后使钩码分别在不使用滑轮、使用定滑轮、使用动滑轮时匀速向上运动。分别记下整个过程所用拉力的大小及方向、钩码移动的距离及方向,然后根据数据分析得出结论。
【进行实验与收集证据】
(1)用弹簧测力计悬挂钩码,并使钩码匀速上升h=10cm。
(2)记下钩码的重力G、弹簧测力计的示数F、拉力的方向以及弹簧测力计移动的距离s。
(3)用绕过定滑轮的轻绳将钩码与弹簧测力计相连(如图所示),并使钩码匀速上升h=10cm。
(4)记下钩码的重力G、弹簧测力计的示数F、拉力的方向以及弹簧测力计移动的距离s。
(5)将钩码挂上(图示)并使钩码速上升h=10cm。
(6)记下钩码的重力G、弹簧测力计的示数力方向以及弹簧测力计移动的距离s。
(7)改变钩码的数量,分别重复上面的步骤,多做几次实验。
(8)数据记录如下表所示。
使用滑轮的情况
不使用
用定滑轮
用动滑轮
钩码上升的距离h/cm
10
10
10
弹簧测力计移动的距离s/cm
10
10
20
钩码的重力G/N
4
4
4
弹簧测力计示数(拉力的大小)F/N
4
4
2.1
钩码运动的方向
向上
向上
向上
拉力的方向
向上
向下
向上
【数据分析】
(1)分析表格第3列可以得出定滑轮特点:
a.拉力F与钩码所受重力G的大小相等;
b.弹簧测力计移动的距离s和钩码上升的距离h相等;
c.拉力的方向与钩码运动的方向相反。
(2)分析表格第4列可以得出动滑轮特点:
a.拉力F与钩码所受重力G的关系近似为;
b.弹簧测力计移动的距离s和钩码上升的距离h的关系是s=2h ;
c.拉力的方向与钩码运动的方向相同。
【实验结论】
(1)使用定滑轮的特点:使用定滑轮不省力,也不省距离,但可以改变力的方向。