第2节 滑 轮
人非圣贤,孰能无过?过而能改,善莫大焉。《左传》 江缘学校 陈思梅
第一课时 定滑轮和动滑轮 教学目标 【知识与技能】
1.认识定滑轮和动滑轮,能识别生活中常见的滑轮. 2.会根据要求使用定滑轮和动滑轮. 3.能根据滑轮的特点解决简单问题. 【过程与方法】 1.了解滑轮的结构.
2.理解定滑轮、动滑轮的特点和作用.
3.学习处理数据和信息的方法,有初步处理信息的能力. 【情感、态度与价值观】
1.在实验探索中,培养学生实事求是的科学态度,通过分析数据,感受收集数据信息的重要性.
2.通过学习,初步认识科学技术对人类社会发展的作用. 重点难点 【重点】
定滑轮、动滑轮的特点. 【难点】
理解滑轮的实质. 教学过程
知识点 定滑轮和动滑轮 【自主学习】
阅读课本P99-101,完成以下问题:
1.用绳索或链条绕过具有转动轴的光滑圆轮,这个装置叫作滑轮.
2.滑轮是边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮.
3.轴固定不动的滑轮叫作定滑轮.物体和滑轮一起移动,这样的滑轮叫作动滑轮.
【合作探究】
1.我们可以直接用手将物体提升,但如果高度太高,手够不到怎么办呢?比如把国旗提升到顶端.这个时候就要用到滑轮了.升国旗时使用的滑轮有什么样的特点?
答:滑轮的轴不随物体一起运动,我们将这样的滑轮称为定滑轮.
2.滑轮除了刚才的用法,还可采用如图所示的用法来提升物体,该滑轮有什么样的特点?
答:滑轮在转动,滑轮的轴随物体一起运动,将这样的滑轮称为动滑轮.
探究 定滑轮和动滑轮的特点
使用定滑轮、动滑轮能否省力(或更费力)?能否省距离(或需要移动更大的距离)?通过实验来研究定滑轮和动滑轮的特点.
答:实验器材:弹簧测力计、钩码(多个)、滑轮、铁架台、细线、刻度尺.
进行实验:
实验一:①如图甲所示,用弹簧测力计测出钩码的重力.②如图乙所示,竖直向下匀速拉动弹簧测力计,使钩码保持平衡,读取弹簧测力计的示数,并与钩码所受的重力的大小进行比较.③改变钩码个数或更换不同的定滑轮,进行多次实验,并记录数据.
甲 乙
实验二:①如图甲所示,用弹簧测计测出钩码的重力.②如图乙所示竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码保持平衡,读取弹簧测力计的示数,并与钩码所受的重力的大小进行比较.③改变钩码个数或更换不同的动滑轮,进行多次实验,并记录数据.
甲 乙 实验数据: 表一 定滑轮
弹实验 次数 定滑轮重 力/N N /N 0.4 0.4 2.05 3.1 .5 .3 0.5 0.3 0下 码重力 /钩簧测力 码上计升 示数 高度h/m 钩绳子自由 端移动距 离力方向 向 拉体移动 方物Fh/m 0下 向上 向上 向向1 2 3 3 0.4 5 5.12 .6 0.6 0下 向上 向表二 动滑轮 弹实验 次数 动滑轮重 力/N N /N 0.4 0.4 .4 1.21 1.72 2.71 .6 .5 0.2 .3 0.0 1上 0.6 1上 向上 码重力 /钩簧测力 码上计升 示数 高度h/m 钩绳子自由 端力 移动距 离向 方拉体移动 方向 物Fh/m 0上 向上 向向上 向向1 2 2 3 3 5 实验结论: 结论一:使用定滑轮可以改变动力的方向,但不能省力,也省距离.若不考虑绳子与滑轮之间的摩擦,作用在绳子自由端的拉力等于物体所受到的重力.
结论二:使用动滑轮提升物体时,省力,但费距离.拉力F略大于物体和动滑轮总重的一半.
【教师点拨】
1.定滑轮中沿各个方向拉动时拉力大小都一样;定滑轮的实质是L1=L2的等臂杠杆.
2.动滑轮的特点是可以省一半力(只有竖直方向拉动时,才能省一半的力);动滑轮的实质是L1=2L2的省力杠杆.
【跟进训练】
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 C.F3最大 课堂小结 1.定滑轮
B.F2最大 D.三个力一样大
(1)定义:轴不随物体一起运动的滑轮.
(2)特点:不省力,也不费距离,但可以改变力的方向. (3)实质:等臂杠杆. 2.动滑轮
(1)定义:轴随物体一起运动的滑轮.
(2)特点:省力,但费距离,且不能改变力的方向. (3)实质:省力杠杆.
练习设计
完成本课对应训练.
【素材积累】
司马迁写《史记》汉朝司马迁继承父业,立志著述史书。他游历各地,阅读了大量书籍。不料正在他着手编写《史记》时,遭到了李陵之祸的株连。但他矢志不渝,忍辱负重,身受腐刑,幽而发愤,经过十余年的艰苦奋斗,终于写成了鸿篇巨著——《史记》