第2節(jié) 滑輪 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．什么是定滑輪和動(dòng)滑輪？ 2．定滑輪和動(dòng)滑輪有什么特點(diǎn)？（學(xué)習(xí)重點(diǎn)，熟記兩種滑輪的省力、省距離特點(diǎn)） 3．利用定滑輪和動(dòng)滑輪的作用特點(diǎn)能進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和計(jì)算。（學(xué)習(xí)重點(diǎn)） 【課前預(yù)習(xí)學(xué)案】 一、認(rèn)真閱讀課本第819頁(yè)《滑輪》，完成下列問(wèn)題： 1．杠桿的平衡條件是 ，字母公式 或 。 2．右圖是人用滑輪把貨物提到高處的示意圖，甲圖中的滑輪是____滑輪，它的好處是 ，乙圖中的滑輪是 滑輪，它的好處是 。 3．旗桿頂上的滑輪，其作用敘述正確的是（ ） A．可以省力 B．可改變力作用方向 C．既可省力又可改變力作用方向 D．以上說(shuō)法都正確 【課內(nèi)活動(dòng)學(xué)案】 任務(wù)一：什么是定滑輪和動(dòng)滑輪? 發(fā)現(xiàn)：練習(xí)：下圖中屬于定滑輪的是 ，屬于動(dòng)滑輪的是 。 任務(wù)二：探究定滑輪和動(dòng)滑輪有什么特點(diǎn)？ 試驗(yàn)：通過(guò)使用定滑輪和動(dòng)滑輪拉起重物，將數(shù)據(jù)記錄在表一、表二中，分析數(shù)據(jù)歸納總結(jié)。 乙 甲 表格一：（圖甲實(shí)驗(yàn)） 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鉤碼重 G /N 拉力 F /N 重物移動(dòng)的距離h/m 繩子移動(dòng)的距離/m 1 2 3 表格二：（圖乙實(shí)驗(yàn)） 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鉤碼重G＋動(dòng)滑輪G0 /N 拉力F/N 重物移動(dòng)的距離h/m 繩子移動(dòng)的距離s/m 1 2 3 發(fā)現(xiàn)： 思考：實(shí)驗(yàn)中用動(dòng)滑輪提升重物時(shí)，為什么要?jiǎng)蛩儇Q直拉動(dòng)繩子？拉力方向?qū)Χɑ喓蛣?dòng)滑輪的省力特點(diǎn)有影響嗎？怎么用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？ 發(fā)現(xiàn)： 任務(wù)三：怎樣利用定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)分析和計(jì)算？ 例題：要把重100N一物體提高2m，如果用一個(gè)定滑輪提起它，需要用多少牛的拉力？繩子自由端移動(dòng)多少？如果用一個(gè)動(dòng)滑輪豎直向上提起它，已知?jiǎng)踊喌闹亓繛?0N，則要用多少牛的拉力？繩子自由端移動(dòng)多少？（不計(jì)繩重、滑輪與軸之間的摩擦） 練習(xí)： 1． 如右圖，用一個(gè)輕質(zhì)動(dòng)滑輪把重200 N的物體勻速提起0.2m時(shí)，不計(jì)繩子摩擦和動(dòng)滑輪重，人對(duì)繩子的拉力為多少？繩子自由端移動(dòng)多少？ 2．如右圖，用一個(gè)重為40N的動(dòng)滑輪把重200 N的物體勻速提起0.2m時(shí)， 不計(jì)繩子摩擦，人對(duì)繩子的拉力為多少？繩子自由端移動(dòng)多少？ 【小結(jié)與反思】 練習(xí)鞏固學(xué)案 1．動(dòng)滑輪下面掛一個(gè)1000N的物體 （如右圖），如果物體升高10cm，則拉力F是 N，繩子自由端伸長(zhǎng)長(zhǎng)度是 cm。（機(jī)械間摩擦、繩重、動(dòng)滑輪重不計(jì)）。 2．如右圖，物體重10N，且處于靜止?fàn)顟B(tài)。該滑輪是 滑輪，手拉彈簧測(cè)力計(jì)在F1位置時(shí)的示數(shù)為 N。若手拉彈簧測(cè)力計(jì)在F1、F2、F3三個(gè)不同位置時(shí)的拉力大小關(guān)系是F1 F2 F3。這證明使用定滑輪不能改變力的 ，只能改變力的 。 3．比較定滑輪和動(dòng)滑輪： （1）如圖，滑輪重小于物重（繩重、摩擦不計(jì)）。使用甲圖滑輪最大的好處是可以　　　　?。蝗魟蛩偬嵘嗤闹匚?，則F甲　　　　F乙。 （2）某同學(xué)研究動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)，他每次都勻速提起鉤碼，研究過(guò)程如圖所示，請(qǐng)仔細(xì)觀察圖中的操作和測(cè)量結(jié)果，然后歸納得出初步結(jié)論。已知?jiǎng)踊喌闹貫?.2N。 ①比較（a）、（b）兩圖可知： ； ②比較（b）、（c）、（d）三圖可知： 。 4．如圖所示研究動(dòng)滑輪特點(diǎn)時(shí)，用動(dòng)滑輪勻速豎直提升重物。不計(jì)繩子摩擦，動(dòng)滑輪的重力為多少？ 5．某建筑工地將定滑輪和動(dòng)滑輪結(jié)合起來(lái)如圖所示，用電動(dòng)機(jī)提供拉力把建筑材料從地面提升到工作平臺(tái)上。已知建筑材料的質(zhì)量m =36kg，用t =20s的時(shí)間把建筑材料勻速提升 了h =4m。如果定滑輪質(zhì)量為4kg，動(dòng)滑輪質(zhì)量為4kg，繩子的重力和摩擦不計(jì)，則： 電動(dòng)機(jī) （1）電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F為為多少？（g取l0N/kg） （2）電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度v為多少？ 第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械 第2節(jié) 滑輪（2） 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．滑輪組的省力規(guī)律是怎樣的？（學(xué)習(xí)重點(diǎn)，會(huì)根據(jù)省力要求給滑輪組繞線） 2．能利用滑輪組的省力規(guī)律進(jìn)行簡(jiǎn)單分析和計(jì)算。（學(xué)習(xí)重點(diǎn)） 3．了解常見(jiàn)的輪軸和斜面 【課前預(yù)習(xí)學(xué)案】 一、認(rèn)真閱讀課本第83頁(yè)第2節(jié)《滑輪組》，回答下列問(wèn)題： 1．與定滑輪、動(dòng)滑輪相比，滑輪組有什么優(yōu)點(diǎn)？ 2．仔細(xì)觀察并動(dòng)手作圖： （1）下圖甲、乙兩個(gè)滑輪組繞線有什么不同？它們省力一樣嗎？ （2）用鉛筆畫(huà)線表示繩子，按甲圖繞線方式給丙繞線，按乙圖繞線方式給丁繞線。 甲 乙 丙 丁 3．下列日常生活或生產(chǎn)實(shí)踐中使用的機(jī)械，能抽象為斜面的是（ ） A．汽車(chē)方向盤(pán) B．扳手 C．盤(pán)山公路 D．水龍頭 【課內(nèi)活動(dòng)學(xué)案】 任務(wù)一：滑輪組的省力規(guī)律是怎樣的？ 一、什么是滑輪組？ 二、滑輪組的省力規(guī)律是怎樣的？ 觀察：教師演示——滑輪組的兩種繞線省力規(guī)律是怎樣的？繩子自由端移動(dòng)距離s與物體上升高度h有什么關(guān)系？ 甲 乙 丙 發(fā)現(xiàn)： 竅門(mén)：怎樣判斷動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)n？ 假想在動(dòng)滑輪和定滑輪之間畫(huà)一條線，線下方與動(dòng)滑輪連接的段數(shù)就是有效的段數(shù)。 練習(xí)： 1．如圖，分別用不同的滑輪或滑輪組勻速提起重為1800N的物體時(shí)，則F1＝ ，F(xiàn)2＝ ，F(xiàn)3＝ ，F(xiàn)4＝ 。（不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重、機(jī)械間的摩擦） 2．在下圖中畫(huà)出符合要求的繩子的繞法。（題中不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重、機(jī)械間的摩擦） 任務(wù)二：怎樣利用滑輪組省力規(guī)律進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和計(jì)算？ 例題： 1．用如右圖所示滑輪組提起重物，不計(jì)繩重和摩擦，若動(dòng)滑輪自重G0=20N，物重 G=100N，則拉力F為多少？若繩子的自由端向上拉0.6m，則重物升高多少m？ 2．如圖：物體重G=500N，在水平支持面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力為f=240N， 物體在拉力F作用下移動(dòng)距離S物=10m則F為多大？繩子移動(dòng)距離S繩為多少m？ （不計(jì)繩重和摩擦） 任務(wù)三：了解常見(jiàn)的輪軸和斜面 認(rèn)真閱讀課本第83頁(yè)《科學(xué)世界》，哪些器具是輪軸？哪些應(yīng)用是斜面？ 發(fā)現(xiàn)： 練習(xí)鞏固學(xué)案 1．關(guān)于定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的作用，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．定滑輪不省力，也不改變力的方向 B．動(dòng)滑輪不省力，但能改變力的方向 C．滑輪組既能省力，又能改變力的方向 D．滑輪組一定能改變力的方向 拉力F 2．汽車(chē)不慎陷入泥坑，用圖所示的滑輪組將汽車(chē)拖出。已知整個(gè)過(guò)程中，汽車(chē)受到的摩擦力f是3×104N，繩子移動(dòng)了12m，求： （1）拉力F的大小。 （2）汽車(chē)移動(dòng)的距離是多少m？ 3．工人利用如圖所示的滑輪組將重G為 900N的物體豎直向上勻速提升0.5m，工人所用的拉力F為600N，則動(dòng)滑輪的重力G′是多少N？繩子自由端向下移動(dòng)多少m？（不計(jì)摩擦） 4．一條繩子最多能承受1000N的拉力，請(qǐng)根據(jù)所給的滑輪組設(shè)計(jì)繩子的繞法從而能一次吊起3300N的重物。（不計(jì)動(dòng)滑輪的重力）