学案二10[1]2滑轮及其的应用.docx

学案二1012滑轮及其的应用沪科版八年级物理10.2滑轮及其的应用学案 一、课前知识准备 1杠杆可以分为 、 、 三类。 2杠杆可以是弯曲的吗？ 答案：1.省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆 2.可以 二、名师解读点拨 知识点1：定滑轮 滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮。使用时，滑轮的轴 的叫做定滑轮。 答案：固定不动 用定滑轮匀速提升钩码，不断改变拉力的方向，观察弹弹簧测力计的示数是否变化？ 使用定滑轮不 ，但可以改变力的 。 答案：省力；方向 为什么使用定滑轮不省力？ 如图所示，定滑轮可以看成是一个等臂杠杆。 知识点2：动滑轮 用动滑轮匀速提升钩码，比较拉力与与钩码重力的大小。 轴随物体一起运动的滑轮叫做 。使用动滑轮不改变力的方向，可以 力。 答案：动滑轮；省一半 为什么使用动滑轮可以省一半力？ 如图所示，动滑轮可以看成动力臂是阻力臂两倍的杠杆。 知识点3：滑轮组 使用动滑轮能省力，但不能改变用力的方向；定滑轮不省力，但可以改变用力的方向，有既省力又能改变用力的方向的装置吗？ 定滑轮和动滑轮组合在一起叫做 ，具备定滑轮和动滑轮的优点。 答案：滑轮组 按图示的方式装配好滑轮组，把匀速提起重物所用的拉力与物重相比较，绳子自由端移动的距离s和重物升高的距离h相比较。 甲 乙 若承担物重的绳子的股数为n，不虑动滑轮重和摩擦，那么拉力F与物重G之间关系为 ，自由端移动的距离s和重物升高的距离h之间的关系为 。 答案：F=G；s=nh nGG, F乙=。 23上图甲、乙两个滑轮组虽然滑轮个数相同，但承担物重的绳子的股数不同，拉力也不同。F甲=对同一滑轮组，若绳子起点在动滑轮上，则有奇数段绳子承担物重；若绳子起点在定滑轮上，则有偶数段绳子承担物重即滑轮组绕线规律是“奇动、偶定” 在绕线时，每个轮槽只能绕过一根绳子，并且由内到外依次绕线，画图时线要用刻度尺画直线，因为滑轮组下面的动滑轮和货物受重力，将线拉直了，所以画出的线是直线 请同学们完成以下几图的滑轮组绕线，加深记忆 复杂机械中的许多部件就是由杠杆、滑轮等简单机械组合起来的。任何先进的机械都可以分为机械控制系统和机械传动系统，而机械的传动系统实质就是简单机械的组合。 三、拓展整合创新 类型之一： 类型之一：定滑轮和动滑轮 如图所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体B的重为_N。 解析：图中是一个定滑轮，两力绳子的拉力相等，等于B的重力，由于定滑轮处于平衡状态，所以弹簧称的拉力等于两股绳子拉力及动滑轮重力的和，故GB=25N1N=12N。 2答案：12N 如图所示，用动滑轮提起一水桶，已知桶及水共重250N，如要把水桶提高2m人需要用多大力?绳自由端应移动多大距离?(不计动滑轮重及绳与轮间的摩擦) 解析：由于是动滑轮，由两段绳承担重物，n=2，根据滑轮省力原理，F=G250N=125N； n2绳子自由端移动距离s=nh=2×2m=4m 类型之二：滑轮组 3一条绳子最多能承受4×10N的拉力，请设计一个滑轮组，用这条绳子吊起41.3×10N的重物，要求向下拉绳子，画出滑轮组安装示意图.(不计动滑轮重及摩擦) 解析：在处理这类问题时，首先要计算出承担物重的绳子段数n，即n=G.其中n一定F要取整数，若计算出n是小数.要采用“入”的办法，例如本题中n=3.25，则n应取4，不能按四舍五入去处理，然后根据n的数值及所需拉力方向确定动滑轮与定滑轮个数及绕绳方法.绕绳原则可用“奇动偶定”来帮助记忆.即若n为奇数，则将绳固定端拴在动滑轮框架上，然后从定滑轮开始绕绳子；若n为偶数，则将绳固定端拴在定滑轮框架上，然后从动滑轮开始绕绳子.另外还要注意所需拉力方向不同，所需定滑轮个数也不同. G1.3´104N答案：根据滑轮省力原理 n=3.254 F4´103N故需用4段绳子承担及重物即需要2个动滑轮. 因为要求向下拉绳子，所以需要两个定滑轮.其装配示意图如图所示. 类型之三：综合应用创新 物理实验要遵循实事求是的原则。小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，完成了如下图所示的实验并记录了数据。 实验次数 1 2 3 物重 GN 1.00 1.50 2.00 使用定滑轮时测力计的示数 F1N 0.60 1.10 1.60 使用动滑轮时测力计的示数F2N 0.65 0.90 1.15 通过分析数据，她觉得与书中的结论有较大偏差。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题： (1)该实验中出现这样结果的主要原因是什么? (2)请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见。 解析：本题通过对实验过程的分析，查找实验过程中存在的问题，以及提出解决问题的方法，考察学生分析问题解决问题的能力。 答案：(1)由表中数据可看出，使用定滑轮时(乙图)F1G，这是由于没有考虑到弹簧测力计外壳受到的重力；使用动滑轮时(丙图) F2G2，是由于没有考虑动滑轮受到的重力。 (2)使用定滑轮时(乙图)，将弹簧测力计倒过来使用(或水平拉动弹簧测力计；或实验前先测出弹簧测力计自身的重力)；使用动滑轮时(丙图)，要先测出钩码和动滑轮的总重，然后比较拉力与总重的关系(或采用轻质滑轮或增加钩码重)。 四、当堂检测反馈 1如图所示，物体所受重力等于120N，物体对地面的压力为零，拉力F应等于_N 答案：120 2如图所示装置中，不计滑轮摩擦，当水平向右拉力F=5N时，物体恰能匀速向右运动。物体受到的摩擦力为_N 答案：2.5 3下列简单机械中，一定不省力的是 ( ) A动滑轮 B定滑轮 C滑轮组 D杠杆 答案：B 4用如图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时，人手实际需提供的拉力应该是 A小于200N B等于200N C大于200N D大于300N 答案：C 5一位同学站在地面上，要利用如右下图所示的滑轮组提升重物，已知物重1000牛，而绳子最多只能承受400牛的拉力。请你帮他在图中画出符合要求的绳子绕法。 答案：如图所示。 五、资料链接 轮轴 汽车方向盘和门把手属于另一类简单机械轮轴它们由一个轴和一个大轮组成轻轻转动门把手，就可以把门打开；司机用不大的力转动方向盘，在轴上就能产生较大的力，使汽车转弯；所以轮轴是一种省力机械也可以用摇臂来代替大轮，例如图中的卷扬机的摇臂相当于大轮 轮轴的原理可以用图来说明轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心O是支点，作用在轮上的力F1是动力，作用在轴上的力F2是阻力，动力臂是OA，阻力臂是OB而OA即为轮半径R，OB即为轴半径r由杠杆平衡条件可知：F1RF2r或F2/F1R/r 因为轮半径R大于轴半径r，所以作用在轮上的动力F1总小于轴上的阻力F2 同学们，你们还能举出日常生活中哪些地方应用了轮轴？