《滑動(dòng)及其運(yùn)用》導(dǎo)學(xué)案滬科版

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1、 第二節(jié) 滑輪及其的應(yīng)用 一、課前知識(shí)準(zhǔn)備 1．杠桿可以分為 、 、 三類。 2．杠桿可以是彎曲的嗎？ 二、名師解讀點(diǎn)撥 知識(shí)點(diǎn) 1：定滑輪 滑輪是一個(gè)周邊有槽， 能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪。使用時(shí)，滑輪的軸 的叫做定滑輪。 【實(shí)驗(yàn)】用定滑輪勻速提升鉤碼，不斷改變拉力的方向，觀察彈彈簧測力計(jì)的示數(shù)是否變化？ 【小結(jié)】使用定滑輪不 ，但可以改變力的 。 答案：省力；方向 【想一想 】為什么使用定滑輪不省力？ 【點(diǎn)撥】如圖所示，定滑輪可以看成是一個(gè)等臂杠桿。

2、 知識(shí)點(diǎn) 2：動(dòng)滑輪 【實(shí)驗(yàn)】用動(dòng)滑輪勻速提升鉤碼，比較拉力與與鉤碼重力的大小。 【點(diǎn)撥】軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪叫做 。使用動(dòng)滑輪不改變力的方向， 可以 力。 【想一想】為什么使用動(dòng)滑輪可以省一半力？ 第1 頁共8 頁 【點(diǎn)撥】如圖所示，動(dòng)滑輪可以看成動(dòng)力臂是阻力臂兩倍的杠桿。 知識(shí)點(diǎn) 3：滑輪組 【想一想 】使用動(dòng)滑輪能省力，但不

3、能改變用力的方向；定滑輪不省力，但可以改變用力的方向，有既省力又能改變用力的方向的裝置嗎？ 【點(diǎn)撥】定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起叫做 ，具備定滑輪和動(dòng)滑輪的優(yōu)點(diǎn)。 【實(shí)驗(yàn)】按圖示的方式裝配好滑輪組， 把勻速提起重物所用的拉力與物重相比較，繩子自由端移動(dòng)的距離 s 和重物升高的距離 h 相比較。 甲 乙 【點(diǎn)撥】若承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)為 n，不慮動(dòng)滑輪重和摩擦，那么拉力 F 與物重 G之間關(guān)系為 ，自由端移動(dòng)的距離 s 和重物升高的距離 h 之間 的關(guān)系為 。

4、 【明確】上圖甲、乙兩個(gè)滑輪組雖然滑輪個(gè)數(shù)相同，但承擔(dān)物重的繩子的股 數(shù)不同，拉力也不同。 甲 G , 乙 G 。 F 2 F 3 對(duì)同一滑輪組， 若繩子起點(diǎn)在動(dòng)滑輪上，則有奇數(shù)段繩子承擔(dān)物重； 若繩子 起點(diǎn)在定滑輪上，則有偶數(shù)段繩子承擔(dān)物重． 即滑輪組繞線規(guī)律是 “奇動(dòng)、偶定”． 第2 頁共8 頁 【注意】在繞線時(shí)，每個(gè)輪槽只能繞過一根繩子，并且由內(nèi)到外依次繞線，畫圖時(shí)線要用刻度尺畫直線， 因?yàn)榛喗M下面的動(dòng)滑輪和貨物受重力， 將線拉直了，所以畫出的線是直線． 請(qǐng)同學(xué)們完成以下幾圖的

5、滑輪組繞線，加深記憶． 【明確】復(fù)雜機(jī)械中的許多部件就是由杠桿、滑輪等簡單機(jī)械組合起來的。任何先進(jìn)的機(jī)械都可以分為機(jī)械控制系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)， 而機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)就是簡單機(jī)械的組合。 三、拓展整合創(chuàng)新 類型之一： 類型之一： 定滑輪和動(dòng)滑輪 【例 1】（ 05 天津）如圖所示，物體 A 重 20N，滑輪重 1N，繩重不計(jì)，彈簧秤示數(shù)為 25N，則物體 B 的重為 _________N。

6、 第3 頁共8 頁 解析：圖中是一個(gè)定滑輪，兩力繩子的拉力相等，等于 B 的重力，由于定滑 輪處于平衡狀態(tài)，所以彈簧稱的拉力等于兩股繩子拉力及動(dòng)滑輪重力的和，故 GB 25N－1N =12N。 2 答案： 12N 【例 2】如圖所示，用動(dòng)滑輪提起一水桶，已知桶及水共重 250N，如要把水桶提高 2m 人需要用多大力 ?繩自由端應(yīng)移動(dòng)多大距離 ?( 不計(jì)動(dòng)滑輪重及繩與輪間的摩擦 )

7、 解析 ：由于是動(dòng)滑輪，由兩段繩承擔(dān)重物， n=2，根據(jù)滑輪省力原理， F= G = 250N =125N； n 2 繩子自由端移動(dòng)距離 s=nh=2×2m=4m 類型之二： 滑輪組 【例 3】一條繩子最多能承受 4×103 N 的拉力，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)滑輪組，用這條 繩子吊起 1.3 ×104N 的重物，要求向下拉繩子，畫出滑輪組安裝示意圖 .( 不計(jì)動(dòng) 滑輪重及摩擦 ) 解析：在處理這類問題時(shí)，首先要計(jì)算出承擔(dān)物重的繩子段數(shù) n，即 n= G . F 其中 n 一定要取整數(shù)，若計(jì)算出 n 是小數(shù) . 要采用“入”的辦法，例如本題中 n=3.

8、25 ，則 n 應(yīng)取 4，不能按四舍五入去處理，然后根據(jù) n 的數(shù)值及所需拉力方向確定動(dòng)滑輪與定滑輪個(gè)數(shù)及繞繩方法 . 繞繩原則可用 “奇動(dòng)偶定” 來幫助記憶 . 即若 n 為奇數(shù)，則將繩固定端拴在動(dòng)滑輪框架上， 然后從定滑輪開始繞繩子； 若 n 為偶數(shù)， 則將繩固定端拴在定滑輪框架上，然后從動(dòng)滑輪開始繞繩子 . 另外還要注意所需拉力方向不同，所需定滑輪個(gè)數(shù)也不同 . G 1.3 104 N 答案：根據(jù)滑輪省力原理 n= F = 4 103 N =3.25 ≈4 第4 頁共8 頁 故需用 4 段繩子承擔(dān)及重物即需要 2 個(gè)動(dòng)滑輪 .

9、 因?yàn)橐笙蛳吕K子，所以需要兩個(gè)定滑輪 . 其裝配示意圖如圖所示 . 類型之三：綜合應(yīng)用創(chuàng)新 【例 3】（05 黑龍江）物理實(shí)驗(yàn)要遵循實(shí)事求是的原則。小雯同學(xué)在“研究 定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，完成了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)并記錄了數(shù)據(jù)。 使用定滑輪時(shí)測 使用動(dòng)滑輪時(shí)測 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 物重 力計(jì)的示數(shù) 力計(jì)的示數(shù) G／N F1／N F2／N 1

10、 1.00 0.60 0.65 2 1.50 1.10 0.90 3 2.00 1.60 1.15 通過分析數(shù)據(jù)，她覺得與書中的結(jié)論有較大偏差。 你一定也做過這樣的實(shí)驗(yàn)， 回想你的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷，回答下列問題： (1) 該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是什么 ? (2) 請(qǐng)你對(duì)小雯的實(shí)驗(yàn)方法提出合理的改進(jìn)意見。 第5 頁共8 頁 解析：本題通過對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的分析，查找實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題，以及提出解決問題的方法，考察學(xué)生分析問題解決問題的能力。 四、當(dāng)堂檢測反饋 1．

11、如圖所示，物體所受重力等于 120N，物體對(duì)地面的壓力為零，拉力 F 應(yīng)等于 ______N． 答案： 120 2．如圖所示裝置中，不計(jì)滑輪摩擦，當(dāng)水平向右拉力 F=5N時(shí)，物體恰能勻 速向右運(yùn)動(dòng)。物體受到的摩擦力為 ______N． 答案： 2.5 3．下列簡單機(jī)械中，一定不省力的是 ( ) A．動(dòng)滑輪 B ．定滑輪 C ．滑輪組 D ．杠桿 答案： B 4．用如圖所示的滑輪組勻速提升 600N的重物時(shí)，人手實(shí)際需 提供的拉力應(yīng)該是（ ）．

12、 A．小于 200N B ．等于 200N C．大于 200N D ．大于 300N 答案： C 5．一位同學(xué)站在地面上，要利用如右下圖所示的滑輪組提升重物，已知物 重 1000 牛，而繩子最多只能承受 400 牛的拉力。請(qǐng)你幫他在圖中畫出符合要求的繩子繞法。 第6 頁共8 頁 答案： 如圖所示。

13、 五、資料鏈接 輪軸 汽車方向盤和門把手屬于另一類簡單機(jī)械——輪軸． 它們由一個(gè)軸和一個(gè)大 輪組成．輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)門把手，就可以把門打開；司機(jī)用不大的力轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，在軸 上就能產(chǎn)生較大的力，使汽車轉(zhuǎn)彎； 所以輪軸是一種省力機(jī)械． 也可以用搖臂來 代替大輪，例如圖中的卷揚(yáng)機(jī)的搖臂相當(dāng)于大輪． 輪軸的原理可以用圖來說明．輪軸相當(dāng)于一個(gè)杠桿，輪和軸的中心 O 是支 點(diǎn)，作用在輪上的力 F1 是動(dòng)力，作用在軸上的力 2 是阻力，動(dòng)力臂是 ，阻 F OA

14、 力臂是 OB．而 OA 即為輪半徑 R，OB 即為軸半徑 r ．由杠桿平衡條件可知： F1R 第7 頁共8 頁 ＝ F2r 或 F2 /F1＝ R/r． 因?yàn)檩啺霃?R 大于軸半徑 r ，所以作用在輪上的動(dòng)力 F1 總小于軸上的阻力 F2． 同學(xué)們，你們還能舉出日常生活中哪些地方應(yīng)用了輪軸？ 摘自《物理世界》 第8 頁共8 頁