第二節(jié)滑輪設(shè)計(jì)二

1、2 滑輪-2-【欣賞漫畫欣賞漫畫】你能否給這幅科學(xué)漫畫配上解說詞？精彩解說詞：精彩解說詞：一位胖爺爺買了一大袋的米,扛到樓上覺得吃力,他利用滑輪和繩子將米袋吊到二樓的窗口,這時(shí)剛好有個(gè)瘦瘦的小伙子路過,他便讓這小伙子幫他拉住繩子,自己趕緊跑上二樓去接米袋。可是,當(dāng)他氣喘息息的跑上二樓窗口接米袋時(shí)，卻看到被吊上去的不是米袋而是這位小伙子,而他辛苦拉到二樓的米袋卻落回地面,他很生氣,責(zé)怪這位小伙子沒用力拉住繩子。而這位小伙子卻覺得自己很冤枉,到底是誰(shuí)錯(cuò)了呢? -3-一、滑輪的分類及特點(diǎn)一、滑輪的分類及特點(diǎn) 周邊有槽，可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫做滑輪。-4-要想讓鉤碼升高，繩子自由端應(yīng)如何操作？哪一

2、種如同升旗？要想讓鉤碼升高，繩子自由端應(yīng)如何操作？哪一種如同升旗？在鉤碼上升的過程中，滑輪的位置有何變化？在鉤碼上升的過程中，滑輪的位置有何變化？這樣的滑輪該如何稱呼它？這樣的滑輪該如何稱呼它？引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：定滑輪：使用時(shí)軸的位置固定不動(dòng)的滑輪；定滑輪：使用時(shí)軸的位置固定不動(dòng)的滑輪；動(dòng)滑輪：使用時(shí)軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪。動(dòng)滑輪：使用時(shí)軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪。鉤碼的重力是多少？用測(cè)力計(jì)拴在繩子自由端，在勻速提升鉤碼的鉤碼的重力是多少？用測(cè)力計(jì)拴在繩子自由端，在勻速提升鉤碼的過程中，觀察所用拉力是多大？過程中，觀察所用拉力是多大？改變鉤碼個(gè)數(shù)，再實(shí)驗(yàn)幾次。改變鉤碼個(gè)數(shù)，再實(shí)驗(yàn)幾次。如

3、果讓物體提升如果讓物體提升10cm,則繩子自由端移動(dòng)的距離是多少？則繩子自由端移動(dòng)的距離是多少？改變上升高度，再實(shí)驗(yàn)幾次。改變上升高度，再實(shí)驗(yàn)幾次。通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生初步得出：通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生初步得出：1使用定滑輪不能使用定滑輪不能不能省力不能省力，也不，也不省距離省距離，但可以改變，但可以改變力的方向力的方向 。2使用動(dòng)滑輪可以使用動(dòng)滑輪可以省力省力，但不可以改變，但不可以改變力的方向力的方向。通過實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為定滑輪、動(dòng)滑輪有各有哪些特點(diǎn)？通過實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為定滑輪、動(dòng)滑輪有各有哪些特點(diǎn)？你能分析它們具有這些特點(diǎn)的原因嗎？它與我們上節(jié)課學(xué)習(xí)的杠桿你能分析它們具有這些特點(diǎn)的原因嗎？它與我們上節(jié)課學(xué)習(xí)

4、的杠桿有何聯(lián)系呢？有何聯(lián)系呢？-5-6-7-【反饋練習(xí)反饋練習(xí)】1.如圖是用定滑輪勻速提起重物的三種拉法，所用的拉力分別以如圖是用定滑輪勻速提起重物的三種拉法，所用的拉力分別以F1、F2、F3表示，下列說法中正確的是（）表示，下列說法中正確的是（）A. 拉力拉力F1最小最小 B. 拉力拉力F2最小最小 C. 拉力拉力F3最小最小 D. 三種拉法所用拉力一樣大三種拉法所用拉力一樣大2.一輛汽車不小心陷進(jìn)泥潭后，司機(jī)按圖所示的甲、乙兩種方法安裝一輛汽車不小心陷進(jìn)泥潭后，司機(jī)按圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中勻速拉出。比較這兩個(gè)裝置，下列說法正滑輪，均可將汽車從泥潭中勻速拉出。比較

5、這兩個(gè)裝置，下列說法正確的是（確的是（ ） A甲、乙安裝的都是動(dòng)滑輪，都能省力甲、乙安裝的都是動(dòng)滑輪，都能省力 B甲、乙安裝的都是定滑輪，都不能省力甲、乙安裝的都是定滑輪，都不能省力C甲安裝的是動(dòng)滑輪，能省力甲安裝的是動(dòng)滑輪，能省力 D乙安裝的是動(dòng)滑輪，能省力乙安裝的是動(dòng)滑輪，能省力3.小李的質(zhì)量為小李的質(zhì)量為50kg，可以舉起，可以舉起80kg的杠鈴；小胖的質(zhì)量為的杠鈴；小胖的質(zhì)量為70kg，可，可以舉起以舉起60kg的杠鈴。他們兩人通過如圖所示的裝置來比賽，雙方都竭的杠鈴。他們兩人通過如圖所示的裝置來比賽，雙方都竭盡全力，看誰(shuí)能把對(duì)方拉起來。比賽結(jié)果應(yīng)是（盡全力，看誰(shuí)能把對(duì)方拉起來。比賽結(jié)

6、果應(yīng)是（ ）A小李把小胖拉起小李把小胖拉起 B小胖把小李拉起小胖把小李拉起C兩個(gè)都拉不起兩個(gè)都拉不起 D兩個(gè)都拉起兩個(gè)都拉起-8-二、滑輪組的特點(diǎn)二、滑輪組的特點(diǎn) 【過渡】使用動(dòng)滑輪可以 _ ，使用定滑輪可以 _ 。如果將動(dòng)滑輪、定滑輪組合起來使用，效果將怎樣？ 點(diǎn)出：滑輪組：滑輪組：由定滑輪和動(dòng)滑輪組合成滑輪組。 【實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究】由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪繞成滑輪組有幾種繞法?-9- 結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生分析，得出： 在甲實(shí)驗(yàn)中，s=2h,F約等于G的一半； 在乙實(shí)驗(yàn)中，s=3h,F約等于G的三分之一。 【問題提出】：同樣都是一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪的組合，為什么會(huì)有如此的差異呢？決定這種

7、差異的因素是什么？實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重力G鉤碼上升距離h繩子自由端拉力F繩子自由端移動(dòng)距離s-10- 【誘思導(dǎo)學(xué)】 對(duì)比觀察定滑輪、動(dòng)滑輪，為什么定滑輪繩子自由端的拉力等于物體重力，而動(dòng)滑輪的繩子承受大約是物體重力的一半？ 動(dòng)滑輪和物體是由幾股繩子吊著？定滑輪中的物體呢？ 確定每股繩子承擔(dān)力的大小的因素是什么？ 在分析定滑輪、動(dòng)滑輪受力基礎(chǔ)上，得出結(jié)論 物體及動(dòng)滑輪由幾段繩子吊起，每股繩子承擔(dān)的就是總重的幾分之一；因此確定每段繩子承擔(dān)力的大小的因素是承擔(dān)總重的繩子股數(shù)。 -11- 試一試：試一試：以下動(dòng)滑輪及物體是幾股繩子吊著？答案：甲：答案：甲：2；乙；乙4；丙；丙3；??；丁4。-12- 【點(diǎn)撥】

8、：確定繩子股數(shù)的方法： 一：分離法；（用一條虛線將定滑輪和動(dòng)滑輪分開，查與動(dòng)滑輪相連接的繩子股數(shù)） 二：動(dòng)算定不算：（查所有定、動(dòng)滑輪之間的繩子股數(shù)，最后一股繩子若從定滑輪引出，則不算；若最后一股繩子從動(dòng)滑輪引出，則計(jì)算在內(nèi)。 -13- 【練一練練一練】： 以下滑輪組中物重有幾股繩子承擔(dān)？ 你還發(fā)現(xiàn)什么特點(diǎn)？繩子股數(shù)n與動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)m之間有怎樣的聯(lián)系？ 【刨根問底刨根問底】： 若承擔(dān)物重及動(dòng)滑輪有n股繩子，則繩子自由端移動(dòng)的距離S與物體上升的高度h之間有怎樣的關(guān)系？速度間的關(guān)系呢？繩子自由端拉力F和物重G物及動(dòng)滑輪重G動(dòng)之間有何關(guān)系？-14- 【總結(jié)總結(jié)】 滑輪組的特點(diǎn)： （1）繩子自由端移動(dòng)

9、的距離S與物體上升的高度h之間的關(guān)系：S= _h （2）繩子自由端移動(dòng)的速度V與物體上升的速度V物之間的關(guān)系：V= V物 （3）不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦?xí)r，作用在繩子自由端的拉力F與物體的重力G物之間的關(guān)系：F= _ （4）不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，作用在繩子自由端的拉力F與物體的重力G物和動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)之間的關(guān)系： F= -15- 【合作探究合作探究】 1.若不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重，請(qǐng)按下列要求設(shè)計(jì)滑輪組： 2.若只知繩子股數(shù)，如何確定滑輪個(gè)數(shù)呢？ 例：例：要用30N的力提起重為90N的物體，請(qǐng)畫出所需要最少的滑輪個(gè)數(shù)及繩子繞法。不計(jì)摩擦及滑輪重。若人站地面上呢？ 點(diǎn)撥點(diǎn)撥： 奇動(dòng)偶定； 一動(dòng)配一定；

10、偶數(shù)減一定； 變向加一定。 -16- 【想想議議想想議議】 使用杠桿、滑輪等簡(jiǎn)單機(jī)械提起重物，有的省力，有的不省力；使用它們時(shí)，有的力可以移動(dòng)較短的距離，有的力卻要移動(dòng)較長(zhǎng)的距離。通過這幾種簡(jiǎn)單機(jī)械的學(xué)習(xí)，你認(rèn)為省力或費(fèi)力、省距離或費(fèi)距離，它們之間有什么關(guān)系？ 生活中還有哪些機(jī)械呢？-17-三、輪軸和斜面三、輪軸和斜面 以下機(jī)械有何特點(diǎn)？可以如何分類？以下機(jī)械有何特點(diǎn)？可以如何分類？ -18- 知識(shí)梳理：知識(shí)梳理： 輪軸：輪軸：由輪和軸組成，并且都是繞固定的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：輪軸連接在一起，工作時(shí)，轉(zhuǎn)速相同。動(dòng)力作用在輪上，是省力機(jī)械。F動(dòng)R=F阻r（板書）（板書） 應(yīng)用：應(yīng)用：水龍頭，門把手，自行車踏板，自行車龍頭，扳手等。 斜面：斜面：是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，使用斜面可以省力。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：斜面越平緩，越省力，但同時(shí)也就越費(fèi)距離。 應(yīng)用：應(yīng)用：盤山公路、滾油桶上車、斧頭、劈、螺絲釘、橋兩邊斜坡等。 -19-【課堂小結(jié)課堂小結(jié)】-20-21-答案：答案：-22-2.2.瘦子若用此滑輪組把重