9.2 滑轮（教案）-2024-2025学年北师大版物理八年级下册

第九章 机械和功 第二节 滑轮 第1课时 定滑轮和动滑轮 教学目标 1.通过观察、使用滑轮，正确识别定滑轮和动滑轮。2.通过动手实验，掌握定滑轮和动滑轮的特点及实质，并能根据需要选择合适的滑轮来解决实际问题。 教学重难点 重点：掌握定滑轮和动滑轮的特点及实质。 难点：根据需要选择合适的滑轮来解决实际问题。 教学过程 一、新课导入 师： 学校的升旗仪式是靠什么把红旗拉上去的？把建筑材料运到房上又是利用了什么机械呢？ 生：升旗仪式和往房上运输建材都使用了常见的一种机械——滑轮。 二、新知探究 （一）滑轮的种类 师：滑轮是一种常用的简单机械，它通常由绳索或链条绕过具有转动轮的圆轮构成。 【学生活动】用不同方式，分别将小红旗和钩码提升至一定高度。 小组讨论总结归纳定滑轮、动滑轮的定义。 课件展示 师：升国旗时，旗手缓缓向下拉绳子，国旗就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，使用时它的轴固定不动，这种滑轮叫作定滑轮。 课件展示 师：使用时，滑轮跟物体一起运动，这样的滑轮叫作动滑轮。 练一练 如图是手摇升降晾衣架的结构示意图，使用它可以方便地升降衣架来晾晒衣物.该装置通过一些机械的组合来实现此功能.该装置有　2　个定滑轮，有　2　个动滑轮。 （二）探究定滑轮的工作特点 课件展示 【提出问题】 1.使用定滑轮拉动物体时，拉力与物体的重力有什么关系呢？  2.绳端（自由端）移动的距离与物体上升的距离有什么关系呢？ 【实验器材】滑轮、钩码、弹簧测力计、刻度尺。 【实验表格】 【实验结论】使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。 定滑轮的本质 课件展示 理论分析：转轴固定不动，相当于支点O，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力。 定滑轮相当于一个等臂杠杆，因此，不省力也不费力。 定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物，若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力（如图所示），力的大小分别为F1、F2、F3，则（ D ） A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．三个力一样大 （三）探究动滑轮的工作特点 课件展示 【提出问题】 1.使用动滑轮拉动物体时，拉力与物体的重力有什么关系呢？ 2.拉力作用点移动的距离与重物移动的距离有什么关系呢？ 【实验器材】滑轮、钩码、弹簧测力计、刻度尺。 【实验表格】 【实验结论】使用动滑轮可以省力，但不能改变用力的方向，而且“费距离”。 动滑轮的本质 课件展示 理论分析： 动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。如果忽略动滑轮和绳所受的重力及滑轮轴的摩擦，使用动滑轮能省一半力。 练一练 如图所示，用5N的拉力F匀速竖直提升重为G的物体，使其上升了0.2m。若不计滑轮自重及摩擦，关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s，下列判断中正确的是（　D　） A．G＝2.5N s＝0.1m B．G＝2.5N s＝0.4m C．G＝10N s＝0.1m D．G＝10N s＝0.4m 三、课堂小结 四、课堂训练 1．同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和滑轮轴的摩擦力不计，则（　C　） A．手的拉力：F甲＝F乙 B．手的拉力：F甲＜F乙 C．手的拉力：F甲＞F乙 D．无法确定 2.用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（ D ） A． F1>F2>F3 　 B． F2>F3>F1 　 C． F2>F1>F3 　 D． F3>F1>F2 3．如图所示，在竖直方向大小为20N的拉力F作用下，重物A沿竖直方向，以0.2m/s的速度匀速上升.不计滑轮重、绳重、摩擦，物体A的重力及滑轮移动的速度是（　B　） A．40N 0.4m/s B．10N 0.1m/s C．20N 0.1m/s D．10N 0.4m/s 4. 如图所示的动滑轮提起200N的水桶，绳子B承受的拉力为 200 N，人拉绳子A的动力为 100 N（不计滑轮重）。 五、布置作业 完成相关练习。 教学反思 本节课让学生组装和操作动、定滑轮，给予学生更多的时间进行动手操作。这样学生会得到更好的锻炼，也是物理学科培养学生的目的，不只是让学生进行背诵相关的知识，还要对于学生的操作产生的错误给予一定的宽容并且要耐心的进行指导。 第九章 机械和功 第二节 滑轮 第2课时 滑轮组 教学目标 1.知道滑轮组的使用及特点。 2.了解滑轮组的简单应用。 教学重难点 重点：知道滑轮组的使用及特点。 难点：了解滑轮组的简单应用。 教学过程 一、新课导入 师： 定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？ 学生思考并回答：可以。 师：这节课我们一起来学习滑轮组的使用和特点吧。 二、新知探究 （一）滑轮组 课件展示 师生总结：定滑轮和动滑轮组合在一起使用，构成滑轮组。使用滑轮组既可以省力，又可以改变用力的方向，但是“费距离”。 【讨论】这两种绕线方法有什么不同？ 教师引导学生从以下几方面思考：1.绳子的起点；2.拉力的方向；3.拉力的大小；4.移动的距离。 【讨论】怎么判断与动滑轮相连的绳子段数n？ 课件展示 师生总结方法：在滑轮组绳子中间画一条横线，横线以下有几根绳子是连接着动滑轮的，n就为几。 试一试 请将这两个滑轮组的绳子绕好。数一数这个两个滑轮组绳子的段数n分别是多少？ （二）探究滑轮组的工作特点 【实验过程】分别按照图甲、乙所示方式组装滑轮组，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数，测出钩码受到的重力、钩码上升的高度、绳子自由端移动的距离，并记录在实验表格中。 【实验表格】 【实验结论】使用滑轮组既可以省力，又可以改变用力的方向，但不能既省力又省距离。 师：对于用一根绳子组装的滑轮组而言，拉力F与动滑轮相连的绳子段数n有什么关系呢？(不计绳重，动滑轮重和摩擦) 课件展示 总结：拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮上有几段绳子承担物重，提起物体所用的力就等于物重的几分之一。即：nF=G。 师：拉力作用点移动的距离s与物体移动的距离h之间有什么关系呢？ 课件展示 总结：物体升高h，相当于吊起动滑轮的每段绳子抽走了h，这些都只能从绳子自由端抽走，则绳子自由端在相等的时间内共需要抽走3h，即s=3h。若动滑轮上承担物重的绳子段数为n，则有s=nh。 师：若考虑动滑轮的重力，不计绳重和摩擦，上面的关系式还成立吗？ 课件展示 总结：不计绳重和摩擦时，有F＝ （G物+G动）s＝nh（n为承担物重的绳子段数） 练一练 1.若不计绳重和摩擦，每个滑轮重20N，则结果如何？ F= 60N G= 280N s= 20cm s= 10cm G= 280N s= 6cm s= 30cm 2.汽车重2×104N，陷入泥中，受到的阻力为3×103N。用如图所示装置，则至少要用多大的力才能将汽车拉出？(不计绳重、滑轮重及摩擦) 解：由图可知，有三段绳子连接动滑轮，故。 （三）滑轮组的应用 师：滑轮和滑轮组在起重机械中得到了广泛的应用，下图就是实际应用中的滑轮。 汽车起重机 汽车起重机中含有很多简单机械。如A、B组成滑轮组，吊臂是杠杆。C杆伸缩时，吊臂的长短发生变化。D杆伸缩时，吊臂的角度发生变化。装在E里的卷扬机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物。整个汽车起重机也可视为杠杆，若起吊货的质量过大，会发生侧翻事故。根据杠杆平衡条件，起吊货物的质量是有限的。操纵起重机时，要控制好吊臂的长度和角度，必要时还应在车身外侧增加支柱（图中的F），以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力。 三、课堂小结 四、课堂训练 1.用下列装置将同一物体匀速提高h,不计滑轮重、绳重及摩擦，最省力的是（　D　） A B C D 2．小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点，他将重为5N的物体匀速提高了1m，每个滑轮重均为1N，不计绳重及摩擦，则绳端移动距离是　2　m，施加在绳端的拉力F是　3 N，悬挂定滑轮处拉力F′是　 10 　N。 3. 如图所示，动滑轮重40N，工人至少要用多大的力才能把重500N的货物匀速拉起？ 4. 如图所示，货物重1000N，动滑轮重50N，至少要用多大的拉力才能提升重物？如果每段绳子只能承担400N的拉力，滑轮组最多能提起多重的货物？ 5. 如图所示，动滑轮重2N，所吊起的重物B重10N，物体A重80N。此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降，要使物体B以0.2m/s的速度匀速上升，至少要对A施加一个多大的向左的水平外力？ 五、布置作业 完成相关练习。 教学反思 本节课让学生组装和操作滑轮组，给予学生更多的时间进行动手操作。这样学生会得到更好的锻炼，也是物理学科培养学生的目的，不只是让学生进行背诵相关的知识，还要对于学生的操作产生的错误给予一定的宽容并且要耐心的进行指导。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$