八年级物理下册(人教版)第2节 滑轮2 第1课时 定滑轮和动滑轮
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第2节滑轮教学目标【知识与技能】1.认识定滑轮和动滑轮.2.知道简单机械的一些应用.3.知道轮轴和斜面也能省力.【过程与方法】1.通过观察和实验,了解定滑轮和动滑轮的构造.2.通过探究,了解定滑轮和动滑轮的特点.【情感、态度与价值观】通过了解简单机械的应用,初步认识科学技术对人类社会开展的作用.重点难点【重点】定滑轮和动滑轮的特点.【难点】对滑轮、斜面和轮轴特点的探究.教学过程知识点一定滑轮和动滑轮【自主学习】阅读课本P81-83,完成以下问题:1.滑轮是边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮.2.轴固定不动的滑轮叫做定滑轮.物体和滑轮一起移动,这样的滑轮叫做动滑轮.【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?比方把国旗提升到顶端.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.滑轮除了刚刚的用法,还可采用如下图的用法来提升物体,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.进展实验: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展比拟.③改变钩码个数或更换不同定滑轮,进展屡次实验,并记录数据.实验二:①如图右侧所示,用弹簧测力计测出钩码的重力.②如图左侧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展比拟.③改变钩码个数或更换不同动滑轮,进展屡次实验,并记录数据.实验数据:表一定滑轮实验次数定滑轮重力/N钩码重力/N弹簧测力计示数F/N钩码上升高度h/m绳子自由端移动距离h/m拉力方向物体移动方向10.42 2.050.30.3向下向上20.42310.50.5向下向上30.415 5.120.60.6向下向上表二动滑轮实验次数动滑轮重力/N钩码重力/N弹簧测力计示数F/N钩码上升高度h/m绳子自由端移动距离h/m拉力方向物体移动方向10.42 1.210.30.6向上向上20.43 1.720.5 1.0向上向上30.45 2.710.6 1.2向上向上实验结论:结论一:使用定滑轮可以改变动力的方向,但不能省力,也不省距离.假设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一样的重物,假设在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力(如下图),力的大小分别为F1、F2、F3,那么(D)A.F1最大B.F2最大C.F3最大D.三个力一样大知识点二滑轮组【自主学习】阅读课本P83,完成以下问题:1.把定滑轮和动滑轮组合在一起即可构成滑轮组. 2.使用滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向. 【合作探究】1.定滑轮可以改变用力方向,动滑轮可以省力,那么如果想省力又想改变用力方向,该怎么办?答:可以把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组. 2.由此可知滑轮组有何特点?答:使用滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向. 3.使用滑轮组时能省多少力?答:使用滑轮组提升重物时,假设动滑轮的重力和所有摩擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一,即F =1nG .【教师点拨】使用滑轮组水平拉动物体时,不计绳、轮重力及摩擦,滑轮组用几段绳子拉着物体做匀速直线运动,拉力大小就是物体所受摩擦力的几分之一.那么F 拉=1n f ;物体移动距离与绳自由端移动距离的关系s 绳=ns 物.【跟进训练】以下关于使用滑轮组的优点的论述,较全面的是( C ) A .一定省力,又能改变力的方向 B .一定省力,但不能改变力的方向C .有时能省力,又能改变力的方向,有时可以省力,但不能改变力的方向D .肯定可以改变力的方向,省力与否要具体分析 知识点三 轮轴和斜面 【自主学习】阅读课本P83-84,完成以下问题:1.轮轴是由轮和轴组成,并且都是绕固定的轴线转动的机械.2.斜面也是一种简单机械,使用斜面也可以省力,斜面越平缓越省力,但同时也就越费距离.【合作探究】1.轮轴实质上一个什么机械?答:轮轴实质是一个可连续转动的杠杆,支点在轮和轴的轴线上. 2.轮轴的计算公式是?答:如下图的轮轴中,由杠杆平衡条件可知F 1R =F 2r 或F 2F 1=Rr.3.常见的轮轴有哪些?答:井上打水的辘轳、汽车的方向盘、水龙头、船舵、门的把手、螺丝刀、单车的踏板. 4.常见的斜面有哪些? 答:盘山公路、螺纹等.课堂小结练习设计完本钱课对应训练. 温馨提示:实验视频见课件.励志小故事觉得苦你不送外卖有人送、觉得累你不开滴滴有人开、觉得难你不干有人干、觉得贵你不买有人买、觉得工资低你可以滚出公司。
2020春人教版八年级下册物理定滑轮、动滑轮、滑轮组知识总结与练习题(含答案)知识点一:定滑轮(1)实质:是一个等臂杠杆。
支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。
(2)特点:不能省力,但可以改变力的方向。
知识点二:动滑轮(1)实质:是一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。
支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径。
(2)特点:能省一半的力,但不能改变动力的方向,且多费一倍的距离。
知识点三:滑轮组(1)连接:两种方式,绳子可以先从定滑轮绕起,也可以先从动滑轮绕起。
(2)作用:既可以改变力的大小又可以改变力的方向,但是费距离。
(3)省力情况:F=(G+G动)/n;绳子自由端移动的距离s=nh,其中n是绳子的段数,h是物体移动的高度。
知识点四:轮轴和斜面(1)轮轴:实质是可以连续旋转的杠杆,是一种省力杠杆。
轮和轴的中心是支点,作用在轴上的力是阻力F2,作用在轮上的力是动力F1,轴半径r,轮半径R,则有F1R=F2r,因为R>r,所以F1<F2。
(2)斜面:是一种省力机械。
斜面的坡度越大,省力越多。
【能力提升】一、选择题1.如图所示的滑轮匀速提升重物,那么()A.F1方向的拉力最小 B.F2方向的拉力最小C.F3方向的拉力最小 D.三个方向的拉力都一样大2.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3.小明用如图所示的滑轮组,将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度,在此过程中,手拉力的大小实际应该是()A.小于0.75N B.等于0.75NC.大于0.75N D.等于0.5N4.如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是()二、填空题1.定滑轮实质是_____杠杆,使用定滑轮可以改变_____,但它不能省力。
动滑轮实质是_____的杠杆,使用动滑轮可以省力,但_______改变力的方向。
第2节滑轮第1课时定滑轮和动滑轮【教学目标】一、知识与技能1.知道定滑轮、动滑轮,并能识别它们。
2.理解定滑轮、动滑轮的特点与实质,并能用它们来解决简单的问题.二、过程与方法经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程,进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法.三、情感、态度与价值观1.关心生活、生产中有关定滑轮、动滑轮的实际使用.2。
对实践中的定滑轮和动滑轮的工作特点有好奇心.3.具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。
【教学重点】探究定滑轮、动滑轮的特点和应用。
【教学难点】会按要求组装滑轮,并画出它的绕线,掌握定滑轮和动滑轮的实质.【教具准备】多媒体课件、定滑轮、动滑轮、钩码、细绳。
【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一课时内容,并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.【新课引入】师同学们,我们在前面学习了杠杆,知道了杠杆的分类和特点。
现实生活中我们还应用了其他简单机械。
如我们每周一升国旗,升旗手用力向下拉绳子,我们会看到国旗缓缓上升;工人在动滑轮的帮助下,居然用50N的力提起重95N的物体,你知道这些是应用了什么吗?生思考、讨论。
教师对学生的回答先不急于解答.师你们知道定滑轮和动滑轮有什么特点吗?它们是如何工作的呢?我们学习了本课知识后,你就会明白了。
【进行新课】认识定滑轮和动滑轮师好,请大家先看教材P81页图12.2-1漫画,并提出问题:为什么大人能将重物吊到二楼,孩子却被重物吊了起来?生思考、发表看法。
教师展示一架定滑轮、动滑轮装置,并利用它们分别提起钩码,对滑轮的构造简单介绍.引导学生注意观察它们在工作过程中有什么不同?生:定滑轮工作时,轴不动,轮转动;动滑轮工作时,轴随着物体一起上或下运动。
师回答正确.好,下面请大家分组探究定滑轮、动滑轮的特点。
学生分组进行实验探究(可参照教材P82页《实验》).教师参与实验指导,这样便于降低学生实验难度.设计表格(供参考)学生记录数据,进行分析,得出结论.教师用多媒体播放课件“定滑轮和动滑轮的特点和实质”,并讲解。
⼋年级:定滑轮和动滑轮【预习新知】学校旗杆的顶端有⼀个能绕轴转动的轮⼦,物理学中叫它滑轮。
旗杆⽤滑轮学校实验室也有类似旗杆顶端轮⼦的器材,也叫滑轮。
实验⽤滑轮仔细观察可以看出:滑轮是⼀个周边有槽并可以绕轴转动的轮⼦。
滑轮是⼀种应⽤⾮常⼴泛的简单机械,象吊车、机器发动机等都要⽤到滑轮。
吊车滑轮机器发动机滑轮【举⼿提问】1.什么叫定滑轮?什么叫动滑轮?2.使⽤滑轮能给我们带来哪些好处呢?3.使⽤简单机械的⽬的是什么?【新课学习】⼀、定滑轮和动滑轮1.定滑轮旗杆顶端滑轮、阳台⼿摇晾⾐架滑轮等,在使⽤时绳⼦通过滑轮拉着物体移动,滑轮只是转动,滑轮的轴固定不动。
旗杆定滑轮⼿摇⾐架天花板定滑轮在物理学中,把轴不随物体⼀起移动的滑轮滑叫做定滑轮。
2.动滑轮在起重机、龙门吊的下端⽤来悬挂重物的滑轮,使⽤时把物体和滑轮连在⼀起,当绳⼦拉滑轮时,物体跟滑轮⼀起移动。
起重机动滑轮龙门吊动滑轮在物理学中,把轴随物体⼀起移动的滑轮滑叫做动滑轮。
⼆、使⽤滑轮的好处[观察与实验]实验步骤:1.安装定滑轮和动滑轮定滑轮动滑轮2.实验⽅法:以G=1 N的钩码做重物,将其匀速提升h=20cm。
(1)定滑轮分别测出⽤弹簧测⼒计直接提起钩码、⽤定滑轮分别向不同⽅向拉弹簧测⼒计提钩码时,所⽤的拉⼒的⼤⼩及拉⼒通过的距离,并观察拉⼒的⽅向。
实验现象:①⽤定滑轮向不同⽅向拉钩码的⼒F1,跟⽤弹簧测⼒计直接拉钩码的⼒F2都等于物体的重⼒G,即:F1=F2=G=1N;②弹簧测⼒计移动的距离跟钩码升⾼的距离相等,即:S=h=20cm;③不论弹簧测⼒计向那⼀⽅向拉定滑轮,钩码都竖直向上移动。
实验表明:使⽤定滑轮既不省⼒也不省距离,只能改变⼒的⽅向。
即:F=G S=h[实验结论]使⽤定滑轮的好处是可以改变⼒的⽅向。
定滑轮原理分析:如图所⽰:定滑轮轴为⽀点,⽆论拉⼒⽅向如何,动⼒臂和阻⼒臂都等于滑轮的半径,根据杠杆原理F1L1=F2L2,L1=L2=R,所以,F1=F2定滑轮实质是等臂杠杆。
第2节滑轮
第1课时定滑轮和动滑轮
【教学目标】
一、知识与技能
1.知道定滑轮、动滑轮,并能识别它们.
2.理解定滑轮、动滑轮的特点与实质,并能用它们来解决简单的问题.
二、过程与方法
经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程,进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法.
三、情感、态度与价值观
1.关心生活、生产中有关定滑轮、动滑轮的实际使用.
2.对实践中的定滑轮和动滑轮的工作特点有好奇心.
3.具有利用简单机械改善劳动条件的愿望.
【教学重点】探究定滑轮、动滑轮的特点和应用.
【教学难点】会按要求组装滑轮,并画出它的绕线,掌握定滑轮和动滑轮的实质.
【教具准备】多媒体课件、定滑轮、动滑轮、钩码、细绳.
【教学课时】1课时
【巩固复习】
教师引导学生复习上一课时内容,并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师同学们,我们在前面学习了杠杆,知道了杠杆的分类和特点.现实生活中我们还应用了其他简单机械.如我们每周一升国旗,升旗手用力向下拉绳子,我们会看到国旗缓缓上升;工人在动滑轮的帮助下,居然用50N的力提起重95N 的物体,你知道这些是应用了什么吗?
生思考、讨论.教师对学生的回答先不急于解答.
师你们知道定滑轮和动滑轮有什么特点吗?它们是如何工作的呢?我们学习了本课知识后,你就会明白了.
【进行新课】
认识定滑轮和动滑轮
师好,请大家先看教材P81页图12.2-1漫画,并提出问题:为什么大人能将重物吊到二楼,孩子却被重物吊了起来?
生思考、发表看法.
教师展示一架定滑轮、动滑轮装置,并利用它们分别提起钩码,对滑轮的构造简单介绍.引导学生注意观察它们在工作过程中有什么不同?
生:定滑轮工作时,轴不动,轮转动;动滑轮工作时,轴随着物体一起上或下运动.师回答正确.好,下面请大家分组探究定滑轮、动滑轮的特点.
学生分组进行实验探究(可参照教材P82页《实验》).教师参与实验指导,这样便于降低学生实验难度.
设计表格(供参考)
学生记录数据,进行分析,得出结论.
教师用多媒体播放课件“定滑轮和动滑轮的特点和实质”,并讲解.
定滑轮和动滑轮的特点和实质(多媒体课件)
(1)定滑轮是一个等臂杠杆.图甲中所示定滑轮两边的力与轮相切,中心轴为杠杆的支点,轮的直径可以看做是一根硬棒,动力和阻力作用在直径的两端,动力臂等于阻力臂.注意:用定滑轮提升重物时,动力移动
的距离等于重物升高的高度.
(2)动滑轮是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆.如图乙
所示,动滑轮由于一边悬于固定点,重物的重力作用线通过
滑轮中心轴,滑轮的“支点”位于固定边与轮相切的地方.过“支点”的轮的直径相当于杠杆,重物的重力为作用在杠杆上的阻力,人施加的力为动力,因此动力臂是直径,阻力臂是半径,动力臂是阻力臂的二倍.
板书:
1.定滑轮
定义:使用时,轴固定不动的滑轮
实质:等臂杠杆
特点:不能省力,但可以改变动力的方向
2.动滑轮
定义:工作时,轴随物体一起运动的滑轮
实质:动力臂为阻力臂2倍的杠杆
特点:能省力,但要多移动距离
师请同学结合刚才探究的结论,联系实际事例,说说在什么情况下使用定滑轮?什么情况下使用动滑轮?
学生回答:①需要改变用力的方向时,使用定滑轮,如站在地面上升旗的装置.②需要省力,用较小的力提起较重的物体时,使用动滑轮,如建筑工地上吊起建筑材料的装置.
例题1 (用多媒体展示)一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出.如果汽车的动力比阻力小800N,则甲图中人拉动汽车的拉力至少为_____N,乙图中人拉动汽车的拉力至少为_____N,其中比较省力的是_____图.(绳与滑轮间的摩擦不计)
解析:图甲是定滑轮,图乙是动滑轮.由于定滑轮不省力,动滑轮省力.根据题目的已知条件,必须给汽车提供至少800N的拉力,因此,如果利用甲图,则人必须至少施加800N的力才能把汽车拖出泥潭.如果使用乙图,人只需提供400N 的拉力即可拖出汽车.由此可见,乙图更省力.
答案:800 400 乙
定滑轮和动滑轮的综合运用
教师引导学生思考:定滑轮可以任意改变力的方向;那么动滑轮是否能在任何时候都可以省一半的力?
学生猜想:这是肯定的,因为动滑轮是动力臂为阻力臂2倍的杠杆.
教师出示以下例题,帮助学生纠正错误观点.
例题2 (用多媒体展示)如图所示,某同学用重为10N的动
滑轮匀速提升重为50N的物体.不计摩擦,则该同学所用拉力
F的可能值是()
A.20N
B.25N
C.30N
D.35N
解析:利用动滑轮提升物体时能省一半的力是有条件的,那就是自由端拉力的方向应与阻力方向相反,且在一条直线上,从图示装置看,力F的大小要大于动滑轮与重物总重的一半,答案为D.
答案:D
【教师结束语】
大家通过这节课的学习,收获确实不少:我们共同学习了定滑轮、动滑轮的特点,知道了定滑轮不省力,但能改变力的方向;动滑轮省一半的力,但要移动两倍的距离,下节课我们再一起来学习滑轮组的特点.这节课就学到这.好,谢谢大家!
课后作业
完成本课时对应练习.
本课内容属于实验探究,要求学生动手进行实验“探究定滑轮、动滑轮的特点”.大多数学生很容易想到定滑轮的绕线方法,但是在设计动滑轮绕线时,我发现接连几个学生设计的方法都还是定滑轮,因此,教师要适时引导,避免学生感到茫然,参与学生动手绕线,介绍二者的不同之处.这样不仅节约了教学时间,而且调动学生探究的积极性.在探究定滑轮、动滑轮特点的实验进行过程中,引导学生试图从拉力与钩码重力的大小、方向、移动距离等方面进行比较,鼓励每个小组的同学都动手参与实验,分工协作,如拉动弹簧测力计、读取测力计的示数、测量钩码上升的距离和测力计上升的距离、记录数据等,相互之间起到监督的作用,还有利于共同分析数据、归纳出结论、分享实验成果.
列表比较定滑轮和动滑轮。