认识简单的机械(三)滑轮
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2023年(新)青岛版小学科学五年级下册第五单元《生活中的机械》教学设计第三课时《滑轮》教学设计一、教材分析本课是(新)青岛版小学科学五年级下册第五单元《生活中的机械》第三课时《滑轮》。
旨在人们发明轮子后,很快就找到了它的新用法。
通过在轮子外沿刻上沟槽并绕上绳子,人类发明了种新的简单机械一滑轮。
升降旗、打开或拉上窗帘时,我们都要用到滑轮。
滑轮是各种起重设备中常用的简单机械,吊车就是利用滑轮来提起重物的。
教材由四部分组成:第一部分是活动准备,给出了少先队员进行升族仪式的背景照片,并特写了旗杆顶部的滑轮,给出了本课探究活动的指向:“国旗是通过什么装置升到旗杆顶端的呢?让我们准备些材料来研究吧。
”紧接着用图示的方式提示了典型材料:滑轮、测力计、钩码、长竿、绳子。
第二部分是活动过程“我们来研究滑轮”,分两个环节,环节一“认识滑轮”出示了定滑轮和动滑轮的图片和定义;环节二“组装滑轮,研究滑轮的作用”让学生通过组装使用滑轮,知道使用定滑轮很方便,使用动滑轮可以省力,使用滑轮组既方便又省力。
第三部分是自由活动“滑轮的应用”提出两个活动指向:一是“滑轮的应用”,出示了滑轮在生活中应用的图片,借以激发学生联想所见到过的使用滑轮的事例,进一步了解滑轮在生活中的作用;二是谁的力量大,提示学生利用长竿进行角力游戏,学生通过分析、研究,让学生认识到,向里拉竿子,是利用了动滑轮的原理。
第四部分是拓展活动给出了两个活动指向:1.做个小小起重机,鼓励学生将所学滑轮组的知识应用到制作中;2.观察生活中的轮子与滑轮有什么不同,引导学生自主探究旋转的机械,旋转的世界。
二、教学目标【科学概念目标】:1.认识定滑轮和动滑轮,了解定滑轮和动滑轮的结构。
2.能够识别生活和生产中常见的滑轮。
【科学探究目标】:1.会根据要求使用和组装简单的滑轮组。
2.学习数据信息处理的方法,有初步处理信息的能力。
【情感态度价值观】:1.在实验探索中,培养学生实事求是的科学态度。
简单机械知识点总结一、引言机械是人类使用最早的工具之一,它可以帮助人们完成一些简单的物理工作。
本文将从简单机械的定义、类型、原理和应用等方面进行总结和介绍。
二、简单机械的定义简单机械是指那些由一个或几个零件组成的,能够将力和运动相互转换的装置。
它们通常没有电动或电子部件,是基于物理原理运作的。
三、简单机械的类型1. 杠杆:杠杆是由一个支点和两个力臂组成的简单机械装置。
常见的杠杆有一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆,它们的原理都是通过力臂和力臂之间的比例关系来实现力的放大或方向的改变。
2. 轮轴:轮轴是由一个固定的轴和一个绕轴旋转的轮组成的简单机械装置。
轮轴的原理是通过轮的旋转来改变力的方向和大小。
3. 滑轮:滑轮是一个带有凹槽的圆盘,它可以转动并改变力的方向。
滑轮通常与绳索一起使用,通过绳索的拉扯来改变力的大小和方向。
4. 斜面:斜面是一个倾斜的平面,它可以减小或改变物体移动时所需的力。
斜面的原理是通过减小物体所受重力的分量来减小所需的力。
5. 楔子:楔子是一个尖锐的物体,它可以分割物体或将物体固定在一起。
楔子的原理是通过将力分散到较大的面积上来实现工作的。
6. 螺旋:螺旋是一个带有螺纹的物体,它可以将旋转运动转换为线性运动。
螺旋通常与螺母一起使用,通过旋转来实现线性运动。
四、简单机械的原理简单机械的原理是基于力的平衡和能量守恒原理。
通过合理设计和组合各种零部件,可以实现力的放大、方向的改变、运动的转换等功能。
五、简单机械的应用简单机械广泛应用于各个领域,例如:1. 日常生活中,剪刀、开瓶器、梯子等都是简单机械的应用。
2. 工业生产中,起重机、传送带、机械手等都是基于简单机械原理设计的。
3. 农业领域,农用车、农用机械等也都是简单机械的应用。
六、总结简单机械是人类最早使用的工具之一,它们可以帮助人们完成一些简单的物理工作。
本文从简单机械的定义、类型、原理和应用等方面进行了总结和介绍。
简单机械的原理是基于力的平衡和能量守恒原理,通过合理设计和组合零部件,可以实现力的放大、方向的改变、运动的转换等功能。
物理滑轮原理知识点总结滑轮是一种简单机械装置,利用滑轮可以改变力的方向和大小,是机械传动中常用的一种零件。
滑轮的应用范围广泛,从简单的拉绳到复杂的机械系统都离不开滑轮。
一、滑轮的分类根据滑轮的用途和结构可以将其分为不同的类型,常见的滑轮类型有以下几种:1.普通滑轮:普通滑轮是最基本的一种,通常由轮毂、滑轮圈和轴承等部件构成。
普通滑轮有单轮和双轮之分,单轮滑轮只有一个轮毂和一个滑轮圈,而双轮滑轮则有两个轮毂和一个滑轮圈。
2.固定滑轮:固定滑轮通常是将滑轮安装在一个固定的支架上,不会产生移动。
它主要用于改变力的方向,常见于吊索系统和重物吊装等场合。
3.活动滑轮:活动滑轮通常由一个自由悬挂的滑轮和一个连接物体组成,可以随着物体的运动而移动。
它可以用于改变力的大小和方向,常见于绳索拖拉系统和机械装置中。
二、滑轮的原理滑轮的工作原理主要涉及到力的平衡和方向改变两个方面。
在应用滑轮时,需要根据实际情况选择合适的滑轮类型和数量,以达到所需的力和方向效果。
1.力的平衡原理:力的平衡是滑轮工作中最基本的原理之一。
根据牛顿第三定律,物体在作用力的作用下会产生一个相等大小、相反方向的反作用力。
而利用滑轮可以改变力的方向,使得原来的作用力沿着绳子的方向转化为与绳子垂直的力,从而实现力的平衡。
2.方向改变原理:滑轮的另一个重要原理是利用滑轮改变力的方向。
通过将绳索穿过滑轮的两端,可以改变力的传递方向,从而实现沿不同方向的力的传递。
三、滑轮的应用滑轮作为一种简单机械装置,被广泛应用于各种机械系统和生活场景中,以下是一些常见的应用:1.绳索吊装系统:滑轮在吊装系统中发挥了重要作用,通过改变力的方向和大小,使得重物的吊装变得更加方便和快捷。
2.登山滑索系统:登山滑索系统利用滑轮来改变绳索的传力方向,实现登山者的快速下降。
3.绳索拖拉系统:绳索拖拉系统利用滑轮来改变拖拉力的方向和大小,帮助人们完成各种需要用力搬运的工作。
4.自行车变速器系统:自行车变速器系统利用滑轮和链条来改变传动力的大小和旋转速度,帮助骑行者在不同路况下实现快速、舒适的骑行。
初中物理滑轮知识点一、滑轮的定义滑轮(Pulley)是一种简单的机械设备,通常由一个轮子和一个或多个槽组成,可以绕轴旋转。
它用于改变力的方向和/或减轻施加力所需的努力。
二、滑轮的分类1. 固定滑轮(Fixed Pulley):滑轮的轴固定不动,只能改变力的方向,不减少所需的力量。
2. 动滑轮(Movable Pulley):滑轮可以随着物体一起移动,能够减少所需的力量,但不能改变力的方向。
3. 组合滑轮(Compound Pulley):由多个固定滑轮和动滑轮组合而成,既能改变力的方向,也能减少所需的力量。
三、滑轮的原理滑轮通过改变力的作用点和力的传递路径来实现其功能。
在理想情况下,不考虑摩擦和滑轮的重量,滑轮系统可以通过以下公式来描述其力学原理:- 固定滑轮:\( F_{output} = F_{input} \)- 动滑轮:\( F_{output} = \frac{F_{input}}{2} \)- 组合滑轮:\( F_{output} = \frac{F_{input}}{n} \),其中 \( n \) 是承担负载的绳索分支数。
四、滑轮的特点1. 固定滑轮的特点:- 只改变力的方向,不改变力的大小。
- 适用于需要改变拉力方向的场合。
2. 动滑轮的特点:- 减少所需的力量,但需要更长的绳索。
- 适用于需要减轻拉力的场合。
3. 组合滑轮的特点:- 结合了固定滑轮和动滑轮的优点。
- 可以同时改变力的方向和大小。
五、滑轮的应用1. 工业生产:用于提升重物,如起重机、吊车等。
2. 日常生活:如窗帘拉绳、晾衣架等。
3. 体育运动:如攀岩时的绳索系统。
六、滑轮的计算1. 力的计算:根据滑轮的类型和绳索分支数,计算所需的输入力。
2. 距离的计算:使用滑轮系统提升物体时,计算拉绳所需移动的距离。
七、滑轮的注意事项1. 考虑摩擦力:实际使用中,摩擦力会影响滑轮的效率。
2. 滑轮的维护:定期检查滑轮的磨损情况,确保其正常工作。
第五单元《3.滑轮》教学设计【教学分析】滑轮是日常生产生活中常见的简单机械,本节课学生通过自己的探究活动认识了定滑轮和动滑轮的作用,并且在获得知识的过程中提升了科学探究能力,引起了对科学的兴趣。
本课教学体现了探究式学习是学习科学的重要方法,通过教师的引导,让学生对探究过程中获得的各种发现进行分析、交流,最终得到科学的结论。
有了前面对杠杆的学习,学生认识定滑轮和动滑轮的作用应该相对容易。
但是限于生活经验,学生对滑轮的感性认识比较缺乏。
虽然学校的旗杆上端一般有定滑轮,但是因为它的位置比较高,比较隐蔽,真正看到过的学生并不多。
动滑轮经常与吊钩组合在一起,结构也不易被看到。
因此教师在课前要注意收集一些滑轮的录像资料,突出滑轮的形状与特征,使学生感觉到它与我们生活的密切相关。
五年级的学生对力学有了一定的概念,在《杠杆》一课的学习中,对通过实验探究简单机械装置作用的学习方式有了一定的了解,这为本课研究滑轮的作用做了很好的铺垫。
本课的教学应遵循由简单到复杂的教学原则,先通过录像资料让学生认识定滑轮和动滑轮,然后提出有关动滑轮和定滑轮作用的问题和假设,最后通过动手组装定滑轮和动滑轮等探究活动认识滑轮的作用。
【教学目标】(1)知道滑轮是常见的简单机械,了解滑轮的类型,以及各种滑轮因结构不同而具有的不同作用;能根据现实的需要设计简单器具、生产物品或完成任务。
(2)提高解决生活中实际问题的能力,能通过阅读资料收集信息,提出关于滑轮作用的问题与假设,通过实验搜集证据,运用比较与分类、归纳推理等思维方法分析数据得出结论,并通过演绎推理分析起重机中的滑轮的类别与作用。
(3)对事物的结构、功能、变化及相互关系产生科学探究的兴趣;能接受别人的批评意见,反思、调整自己的探究;在进行多人合作时,愿意沟通交流,综合考虑小组各成员的意见,形成集体的观点。
(4)了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力,技术的发展和应用影响着社会发展。
滑轮模型知识点总结一、滑轮模型的基本概念滑轮是一种简单机械装置,用来改变力的方向和大小。
滑轮是一种简单的机械器械装置,由轮轴和圆环组成,圆环上有一系列通孔,穿过通孔的物体即称为滑轮。
在物理学中,滑轮模型是用来研究单个滑轮如何改变力和位移的工具。
滑轮模型是研究力的平衡和机械优势的重要工具,能够帮助人们理解机械系统的工作原理和性能。
滑轮模型是物理学中的经典问题之一,也是力学、动力学和静力学的重要内容。
二、滑轮模型的基本原理滑轮模型的基本原理是由阿基米德原理和牛顿定律组成的。
阿基米德原理是指在重力场中,物体受到的浮力等于其所处液体的重量,也就是说,水平位移与垂直位移相同的物体受到的浮力相等。
牛顿定律是指在外力作用下,物体将产生加速度,加速度的大小与所受合外力成正比,与物体的质量成反比。
滑轮模型的基本原理就是利用这两个原理来研究物体在滑轮上的运动规律。
三、滑轮模型的应用范围滑轮模型广泛应用于各个领域,包括建筑工程、机械制造、航空航天、船舶、汽车等。
在建筑工程中,滑轮模型可以用来设计施工吊车、拉索系统、输送斜坡等。
在机械制造领域,滑轮模型可以用来设计传动系统、起重机、输送装置等。
在航空航天领域,滑轮模型可以用来设计升降机、升降平台、导轨系统等。
在船舶领域,滑轮模型可以用来设计升降机、扬帆系统、卸货装置等。
在汽车领域,滑轮模型可以用来设计传动系统、升降台、起重机等。
滑轮模型还可以应用于科学实验、教育教学、竞赛运动等领域。
四、滑轮模型的分类滑轮模型可以根据其结构和功能来分类。
按照结构分为固定滑轮和活动滑轮。
固定滑轮是指其轴固定在支架上,只能绕轴转动,不会在轴上滑动。
活动滑轮是指其轴可以沿轴滑动,而且可以绕轴转动。
按照功能分为定滑轮和动滑轮。
定滑轮是指其轴固定不动,不能绕轴转动,只能作用于物体的拉力方向;动滑轮是指其轴可以绕轴转动,可以改变拉力的方向。
五、滑轮模型的力学分析滑车组是一种力平衡装置,可以通过力学分析来研究滑轮模型中各个力的大小和方向。
《3 滑轮、轮轴与齿轮》教案一、教学目标(一)知识与技能1.知道利用机械可以提高工作效率,了解一些简单机械——滑轮、轮轴等。
2.了解滑轮、轮轴和齿轮在生活、生产中的应用。
(二)过程与方法1.培养学生观察、比较和分析问题的能力。
2.培养学生提出问题和实验操作的能力。
3.学习使用工具和解释使用工具的意义。
(三)情感态度与价值观1.认识到科学是不断发展的。
2.意识到科学技术会给人类与社会带来好处。
3.尊重证据,愿意与他人合作学习和探究问题,分享他人的智慧。
二、教学重点了解一些滑轮、轮轴和齿轮的特点。
三、教学难点通过对研究主题的观察、比较和分析,知道利用机械可以提高工作效率。
四、课时安排1课时。
五、教学准备相关的图片和道具。
六、教学过程一、情景导入:问题:吊车的力气真大!是什么让吊车能轻松地吊起沉重的钢材呢?质疑:观察吊车图片,吊车上的轮子到底起什么作用?二、活动一:几种奇特的轮子导入:为了研究轮子中蕴藏的科学道理,我们就要找出身边常见的一些轮子。
讨论:这些轮子的外形有什么特点?你知道它们为什么要做成这个样子?交流:请学生介绍自己的想法和意见,教师对答案进行梳理和完善,引导学生认识几种不同的轮子。
小结:认识三种不同的轮子。
滑轮:轮子的边缘带有槽。
轮轴:大轮和小轮叠在一起,由大轮(通常是把手)带动小轮(转轴)转动。
齿轮:轮子边缘带齿。
拓展:这三种轮子在生活中比较常见。
我们还能找出生活中什么地方用到了这些轮子?三、活动二:研究滑轮的作用导入:这是两个滑轮的图片。
大家能找出这两个滑轮有什么不同吗?小结:定滑轮:固定在支架上的滑轮。
动滑轮:随着重物上下移动的滑轮。
问题:这两种连接方法不同的滑轮在使用中作用是否相同?我们能设计一个实验来检验自己的想法吗?指导:介绍测力计,引导学生利用测力计进行数据测量。
活动:小组活动。
学生根据小组选定和优化的实验方案,分小组利用滑轮、钩码和测力计进行实验,记录和分析实验数据,分别研究动滑轮和定滑轮吊起相同重物时,用力的方向和大小有什么不同。
认识简单机械(三)——滑轮
【知识要点】
一、定滑轮
1、定义:转轴固定不动的滑轮。
2、特点:不能省力,但可改变了力的方向。
3、实质:等臂杠杆。
支点是滑轮的轴,力臂就是滑轮的半径。
二、动滑轮
1、定义:转动轴与重物一起移动的滑轮。
2、特点:能省一半力,但不能改变力的方向。
3、实质:动力臂为阻力臂的两倍的杠杆,支点O在滑轮的边缘上,
随着动滑轮位置的变化,支点位置也在变化。
三、滑轮组
能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来,使它们即省力又方便呢?
1、定义:动滑轮和定滑轮组合而成。
2、特点:省力,改变力的方向。
使用滑轮组时,动滑轮被几股绳子吊起,所用力就是物重和动滑轮的几分之一
3、怎样确定承担重物绳子的段数n
4、组装滑轮组(“偶定奇动”定则)
解决简单滑轮组组装问题时,在承重的绳子股数确定以后,如何根据要求设计滑轮组。
下面介绍“偶定奇动”
简单法则:
当承重的绳子股数n为偶数时,顺子的固定端应栓在定滑轮上(即“偶定”)。
如不改变作用力的方向,则
需要的动滑轮为n/2个,定滑轮为(n/2—1)个,如果要改变作用力的方向,则需要定滑轮为n/2个,动滑轮个
数=定滑轮个数=n/2个
当承重绳子的股数n为奇数时,绳子的固定端应栓在动滑轮上(即“奇动”)。
如果不改变力的方向,
则需要的动滑轮个数=定滑轮个数=(n—1)/2个,如果改变力的方向,则需要动滑轮个数为(n—1)/2个,定
滑轮个数为(n+1)/2个
【典型例题】
例题1、如图所示,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、F1、F1,则这三个力大小关系
是()
A、F1最大
B、F2最大
C、F3最大
D、一样大
例题2、上图中,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计及摩擦均不计,则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数
为__________N,物体乙所受的合力为__________N。
例题3、如图表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为G的相同重物,在A端所用的拉力分别为F1=__________,
F2=_________,F3=_________,不计滑轮本身的重和摩擦。
例题4
、如图所示,滑轮A是__________滑轮,它的作用是__________,滑轮B是__________滑轮,它的作用是
__________。
整个装置叫__________,它的作用是__________,若G=200N,不计绳重和摩擦,则作用在绳子自由端
的拉力F=__________N时可使重物G匀速上升。
例题5、如图所示,绳子与滑轮重不计,物体处于静止状态,如果m1=5kg,那么m2应等于__________ kg。
例题6、如图所示,吊篮的重力为400N,动滑轮重力为50N,定滑轮重力为40N,人的重力为600N
,人在吊篮里拉
着绳子不动时需用力()
A.218N B.220N C.210N D.236N
例题7、如图所示,用三个滑轮分别拉同一个物体,沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别是F1、F2、F
3
,
比较它们的大小应是(不计滑轮重和摩擦)()
A、F1>F2>F3
B、F1<F2<F3
C、F2>F1>F3
D、F2<F1<F3
例题8、小强想把一货物吊到楼上去,已知货物重1000 N,小强最大的拉力为300 N,如果使用滑轮组,至少需要几
个滑轮?如何装配?
F
1
2
1
【经典练习】
1、工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了如图1所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面)。
其中最省力的方案是( )
2、使用如图所示的装置来提升物体时,既能省力又能改变力的方向的装置是( )
3、用图5所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( )
4、同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为F 甲、F 乙、
、F 丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比
较它们的大小,则( )
A 、F 甲<F 乙、<
F 丙 B 、F 甲>F 乙、>F 丙 C 、F 甲>F 乙、=F 丙 D 、F 甲=F 乙、>F
丙
5、弹簧秤A 和B 及滑轮组均处于静止状态F=10N ,若不考虑秤重,滑轮重及摩擦,弹簧秤A 和B 的示数分别为( ) A 、30N 和30N; B 、30N 和20N; C 、20N 和20N; D 、20N 和30N.
6、如图23处于平衡状态,在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下,G 1∶G 2为( ) A 、1∶2 ; B 、1∶1 ; C 、2∶1 ; D 、3∶1.
7、在升旗仪式时,我们可以看到旗杆的顶端有一个滑轮,请问这个滑轮是__滑轮(“动”或“定”
),它的作用是________________。
8、一辆汽车不小心陷入了泥潭中,司机按图3所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出,其中省力的是__图。
9、如图所示,动滑轮重为50牛顿,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N ,则物重是 N ;若重物上升的高度是0.2m ,则绳子自由端下降 m 。
10、如上图(中)所示,当物体A 在滑轮作用下沿水平面匀速运动时,弹簧测力计1示数为30N
,则测力计2
示数
为
____N ,
A
受到的摩擦力为____N 。
(测力计及滑轮重不计)
11、在水平桌面上放一个200N 的重物,现用如上图(右)所示装置将物体匀速拉动,物体与桌面的摩擦力是48N ,
不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦,水平拉力 F 为______N 。
若绳子自由端移动速度为0.6m/s ,则物体移动速度为 。
二、作图题:
12、按要求给滑轮组绕线.(G 为物体重,不考虑摩擦及动滑轮、绳子的重力)
13、如图,一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G 提起来,请用笔画线代替绳索,将它们连接起来。
14、请在下图中画出用滑轮组提升水桶最省力的绕绳方法。
15、如图所示,每个滑轮(不分大小)重为5N ,要提升的重物重为120N ,用来串绕滑轮组的绳子能承受的最大拉力是30N 。
画出能安全提升重物的滑轮组的绕法。
F
13题
14题图
15题图。