初中物理滑轮教案.doc

课题
滑轮
课时

教
学
目
标
初步认识定滑轮和动滑轮，了解这两种滑轮在生活和实际中的应用。
明确定滑轮和动滑轮的实质是变形杠杆。
知道定滑轮和动滑轮组合在一起使用可以组成滑轮组，达到既省力又能改变力的方向的目的。
通过本节的学习，初步了解透过现象看本质的思想方法。
教
具
铁架台、滑轮两个、长细绳、钩码四个、
滑轮组（由两个滑轮组成的）两个
教 学 过 程
互动与反馈

第一课时：定滑轮和动滑轮的特点
一、初步认识滑轮
1．提出问题：如何把木料运到楼上？
做一做：选择合适的器材做一个模型，试一试能否实现自己的设想。
2．介绍滑轮的结构：主要部分是能绕轴转动的轮子。
观察使用时的情景：a.使用时滑轮轴的位置固定不动；这种滑轮称为定滑轮；
b.使用时轴的位置随被拉物体一起运动，这种滑轮称为动滑轮。
3.请学生举出生活和生产中应用滑轮的实例，并指出分别是哪一种滑轮。
4.说明滑轮是一种简单机械。

二、探究使用定滑轮的特点
1．按右图所示方式组装定滑轮。
2．在它的左侧挂钩码，右侧竖直向下拉弹簧测力计，观察比较弹簧测力计示数与钩码所受重力的关系。（将实验数据记录在表中）
3．改变弹簧测力计拉力的方向，再进行观察和比较。
4．改变钩码的个数，重做上述实验。
实验次数
钩码所受的重力F2/N
弹簧测力计的示数F1/N
1

2

3

5．分析表中的数据，得出的结论是：
使用定滑轮不能省力，但可以改变动力的方向。

旗杆顶端的滑轮、塔吊提起重物时下端的动滑轮、电梯上的滑轮等。

三、探究使用定滑轮的特点
1．按右图所示方式组装动滑轮。
2．竖直向上拉弹簧测力计，使钩码保持平衡态，读出弹簧测力计示数，并思考这个示数与钩码所受重力的关系。（将实验数据记录在表中）
3．改变钩码的个数，重做上述实验，进行观察和比较。
实验次数
钩码所受的重力F2/N
弹簧测力计的示数F1/N
1

2

3

4．分析表中的数据，得出的结论是：
使用动滑轮能省一半力，但不能改变动力的方向。

补充实验：改变弹簧测力计拉力的方向，再进行观察和比较。

四、课堂练习和作业：
1．工厂为了搬运一个笨重的机器进车间，某工人设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的截面)，其中最省力的方案是 ( )

2. 如图所示，用滑轮按甲、乙、丙三种方式拉同一重物在相同的水平面上做匀速直线运动，拉力分别为F1、F2、F3，比较它们的大小，其中正确的是 （ ）
A．F1=F2=F3 B．F1＜F2＜F3
C．F1＜F3＜F2 D．F3＜F1＜F2

可以发现，当弹簧测力计斜向上拉时，拉力的示数会变大。
第二课时：定、动滑轮的实质及滑轮组的组装与特点
一、纠正作业中的错误：
1．滑轮的识别，尤其是乙图中的滑轮，它是动滑轮，作用力作用在中心的轴上，虽然费力但是省距离。
2．讲清动滑轮重力不能忽略的情况下，如何判断绳子自由端的拉力。

二、讨论定滑轮和动滑轮的实质
1．回忆杠杆的五个要素，找出定滑轮支点，确定其动力臂和阻力臂的大小关系。
2．请学生根据以上分析，解释为什么斜着拉动重物时，拉力的大小不变。
3．得出结论：定滑轮实质是一个等臂的杠杆。
4．找出动滑轮的支点，强调这是一个瞬时支点，拉力的方向一定要竖直向上，确定其动力臂和阻力臂，并比较其的大小关系。
（动力臂是阻力臂的2倍）
5．请学生进一步分析，解释为什么斜着拉动重物时，拉力的大小会变大（动力臂变小）。
6．得出结论：动滑轮实质是一种能省力的杠杆。

三、滑轮组
1．定义：将定滑轮和动滑轮组合在一起的组合装置称为滑轮组。
2．特点：既能省力又能改变力的方向
重物和动滑轮的重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是物重的几分之一。

四、简单滑轮组的设计与组装
组装口诀：单从动，双从定，从里向外绕。
例：按照要求组装下列滑轮组。（动滑轮自重不计）
⑴用G/2的力提起重物；
⑵用G/3的力提起重物。
五、课堂练习：
如图所示，每个钩码的质量是50g，滑块A在钩码的作用下恰能沿水平面匀速滑动，那么滑块A受到的摩擦力是 ( )
A．2．94 N
B．1．96 N
C．0．98 N
D．0．49 N

杠杆滑轮（堂测）
姓名＿＿＿＿得分＿＿＿＿
1.滑轮在使用时，如果它的轴______，这种滑轮叫定滑轮，使用定滑轮能够______，但是不能 ______，它实质上是一个 _________________的杠杆. 升国旗的旗杆上的滑轮是______滑轮．
2.有一种滑轮，它的轴可以随物体___，这种滑轮叫动滑轮，使用动滑轮能够_____，但要____.它的实质是 杠杆
3．将定滑轮和动滑轮组合在一起就组成了滑轮组，使用它既可以_____，又能够 ___________使用一个滑轮组提起重物时，人对绳子的拉力是80N．若不计滑轮重及摩擦，可以匀速提起______N或_____N的重物．
4．杠杆的平衡条件是__ _，若作用在杠杆上的动力为100 N，动力臂与阻力臂之比为5：1，则杠杆平衡时所受阻力为______N．
5在定滑轮和动滑轮的个数一定的情况下，决定滑轮组省力多少的规律是( )
A.绳子的长度越长越省力 B.拉住定滑轮的绳子的段数越多，越省力
C.拉住动滑轮和物体的绳子的段数越多，越省力D.省力多少是一定的
6.处于平衡状态的杠杆，如再加一个力F后，杠杆仍处于平衡，则力F（ ）
A．一定在阻力一边 B．一定在动力一边 C．作用线通过支点 D．无法判断
图2

图1

7.如图1所示，物体G重60 N，挂在匀质杠杆的一端，要使杠杆平衡可以在A点加一个方向为_______的_______ N的力；也可以在B点加一个方向为_______的_______ N的力.
8.如图2所示，在水平拉力F的作用下重100 N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10 N，则拉力F的大小为______N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为_____
9.用钓鱼杆钓鱼的时候，鱼钩已经钩住了鱼。鱼还在水中时，感觉鱼很轻，刚把鱼从水中拉离水面就感觉鱼变“重”了。对钓鱼过程的下列几种解释，错误的是（    ）
　A．鱼离开水后，失去了水的浮力，使人感觉鱼变重了
　B．鱼离开水后，鱼的重力增大，使人感觉鱼变重了
　C．鱼离开水后，钓鱼线对钓鱼杆的拉力会增大
D．钓鱼杆是一种费力杠杆

10. 如图8-5所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F=        N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将（填“变大”、“不变”或“变小”）。

1.定滑轮实质是________杠杆，不省力也不费力，但是可以改变________的作用方向；动滑轮实质是________________的杠杆，省力________，多费________的距离，不能改变________的作用方向。
2.滑轮组是由________和________组成的，________省力，________改变力的作用方向（选填“能”或“不能”）；若滑轮组由n段绳子吊着物体，则提起物体所用的力是物重的________。
3.如图13-5-1所示，标出了轮半径和轴半径，物体的质量都相同，则最大拉力是________。

图13-5-1
10分钟训练
1.希望中学要安装升旗杆，下列简单机械中，适合安装在旗杆顶端的是（　　）
A.杠杆　　　　　　B.动滑轮　　　　　　C.定滑轮　　　　　　D.斜面
2.如图13-5-2所示，通过定滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3，则三个力大小关系是（　　） 图13-5-2
A.F1最大　　B.F2最大　　　　C.F3最大　　　　D.一样大
3.要用30 N的力刚好提起重40 N的物体，下列简单机械中可以采用的是（不计机械本身重和摩擦）（　　）
A.一个定滑轮 B.一个动滑轮
C.杠杆 D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
4.如图13-5-3所示，G=200 N，滑轮重G′=40 N，要使物体能匀速上升2 m，则下列说法正确的是（不计滑轮的摩擦）（　　）
图13-5-3
A.F=440 N，并向上移动4 m B.F=140 N，并向上移动4 m
C.F=440 N，并向上移动1 m D.F=480 N，并向上移动1 m
5. 如图13-5-4，滑轮A上挂一重10 N的物体B，C为固定点（地面），当滑轮A在力F的作用下向上匀速上升时，滑轮A的速度为重物B上升时速度的________，力F应为_______N（滑轮A和绳重及摩擦均不计）。 图13-5-4
3.如图13-5-8所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3。则（　　）

图13-5-8 图13-5-9
A.F1＞F2＞F3 B.F1＜F2＜F3 C.F2＞F1＞F3 D.F2＜F1＜F3
4.如图13-5-9所示，若每个滑轮重均为1 N，在绳的自由端用力将重25 N的物体匀速提起，不计摩擦，则拉力F=________N。
5.使用图13-5-10所示的滑轮，将重200 N的物体M沿水平地面匀速拉动时，物体受到的摩擦力是120 N，则拉力F=________N。（绳子、滑轮重及摩擦不计）

图13-5-10
6.如果物体和动滑轮的总重是90 N，用一定滑轮和一个动滑轮组合起来提升这个物体，所用的力可以是_________N和_________N。（不计摩擦）

10．如图所示，用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2和F3，则它们的大小关系正确的是
A．F3＜F1＜F2 B．F1＜F2＜F3 C．F2＜F1＜F3 D．F3＜F2＜F1

11．使用滑轮组可以达到的目的是
A．省力而且一定能改变力的方向
B．省力但不可能改变力的方向
C．省力而且能省距离
D．能省力而且也可以改变力的方向