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2.滑轮第1课时【学习目标】1．能区分定滑轮与动滑轮2．能说出定滑轮、动滑轮的特点、作用3．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。【知识链接】我国古代的简单机械（一）我国古代的农业、手工业、建筑业和运输业是比较发达的，因此简单机械的成就也是辉煌的，杠杆、斜面、辘轳等的应用非常广泛。对于杠杆，在《墨经》中科学地叙述了其平衡原理，“相衡，则本短标长”。这里的“本”是指靠近支点一边的杆，“标”是指靠近重锤一边的杆。如果两边平衡，杠杆一定是水平的，被测重物一边杆短，重锤一边杆长。又说：两加焉，重相若，则标必下，标得权也”。这就是说杠杆平衡后，两边加相等的重物，平衡会破坏，标这一边必然下降，这叫做“标得权”。从以上论述可以看出，墨家用确切的语言阐述了不等臂杠杆的科学原理。【学法指导】1．对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)则：①F=G②绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=重物移动的距离SG(或速度vG)2．理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力).则：①F=G/2.②只忽略轮轴间的摩擦则:F=(G物+G动)/2③绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)【温故知新】1．杠杆的平衡条件是。2．杠杆分为那几类？各类杠杆的特点是什么？【探究新知】一、自主预习认真阅读课本P81-82内容后，结合12-2-1图，完成下列问题：1．定滑轮和动滑轮：轴固定不动的滑轮叫；轴可以随物体一起运动的滑轮叫。2．两种滑轮的特点：定滑轮的特点：使用定滑轮省力，但改变动力的方向。（能或不能）动滑轮的特点：使用动滑轮省力，但改变动力的方向。（能或不能）3．你见过图12-2-2中的各滑轮吗？它们分别属于什么滑轮？图12-2-1二、合作探究1．探究定滑轮的特点（1）如图12-2-3甲，测出200g钩码的重。（2）如图12-2-3乙，用定滑轮匀速拉起此钩码，使钩码向上移动10cm，读出拉力大小、拉力移动的距离、拉力的方向，填入表格中。分析：a．钩码G=Nb．提升重物时弹簧测力计的读数F=______N，与钩码重力（G）进行比较，FG（、、=）c．拉力的方向与钩码的运动的方向________(相同、不同)d．以桌面为参照的图甲中的滑轮________运动。（填“是”或“没有”）e．拉力移动的距离与物体移动的距离。（相同、不同）总结定滑轮的特点：滑轮_____动，不能______,但可以改变力的________。2．探究动滑轮的特点如图12-2-4丙，测出一个滑轮和200g钩码的总重。如图12-2-4丁，用此滑轮组成动滑轮，匀速拉起钩码，使钩码向上移动10cm，读出拉力大小，拉力移动的距离、方向，记录数据。分析：a．钩码和滑轮总重G=Nb．读出弹簧测力计的读数F=______与总重（G）进行比较，FG（、、=）c．拉力的方向与钩码的运动的方向________(相同、不同)d．以桌面为参照的图丁中的滑轮________运动。（填“是”或“否”）钩码重或拉力大小（N）移动距离（cm）移动方向钩码拉力钩码重或拉力大小（N）移动距离（cm）移动方向钩码和动滑轮拉力甲乙图12-2-3丙丁图12-2-4e．拉力移动的距离与物体移动的距离。（相同、不同）总结动滑轮的特点：滑轮__动，省___力,不能改变力的________，同时费了。3．使用滑轮的理论分析.外形相同的滑轮为什么使用方法不同会出现不同的作用呢？我们可以利用杠杆平衡原理来进一步论证。(1)定滑轮可以看作是一种变形的杠杆，如图12-2-5，你能找出它的支点吗？动力、阻力分别是哪个，画出动力臂和阻力臂。由作图可知：定滑轮在使用时，相当于一个杠杆，因此拉力和重力的关系是：，即使用定滑轮(填“省力”或“不省力”)。(2)动滑轮在使用时，同样可以看作是一种变形的杠杆。图12-2-6中杠杆的支点在哪里？动力和阻力分别中哪个？画出动力臂和阻力臂。由图可知，动滑轮在使用时，相当于一个杠杆，因此拉力和重力的关系是：，即使用动滑轮。4．课本P81图12.2-1的漫画中为什么会出现那样的结果?请你帮他想个办法解决遇到的问题.【达标检测】一、基础训练1．滑轮在生活中有着广泛的应用，在需要改变力的方向时，要使用_________(选填“定滑轮”或“动滑轮”)；在需要省力时，要使用_________(选填“定滑轮”或“动滑轮”)。2．如图12-2-7是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有________个，此装置(填“能”或“不能”)改变动力的方向。图12-2-5图12-2-6图12-2-7图12-2-8图12-2-93．如图12-2-8所示，不计滑轮与轴之间的摩擦。当拉力F的大小为15N时，物体沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到的摩擦力为N;方向，将拉力F增大为20N，物体受到的摩擦力（选填增大、减小或保持不变）。4．使用如图12-2-9所示的装置匀速提起重物，所用力的拉力（）A.F1最大B.F2最大C.F3最大D.F1.F2.F3一样大5．如图12-2-10中的甲、乙、丙是使用动滑轮的三种不同的方法，动滑轮质量不计，其中最省力的使用方法是（）A.甲图B.乙图C.丙图D.一样大6．用一个动滑轮来提升重物，动滑轮的重力是30N，作用在绳子自由端的拉力是是150N，则物体的重力是（）A.300NB.270NC.180ND.150N二、提高能力7．工人们为了搬运一台笨重的机器，设计了如图12-2-11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）。其中最省力的方案是（）8．如图12-2-12所示，不考虑滑轮重和摩擦，匀速向上拉动弹簧测力计乙，当弹簧测力计甲的示数为5N时，弹簧测力计乙的示数为N，从而可知被提重物所受重力是N，这个滑轮属于滑轮。9．滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械。某同学用定滑轮进行了如图12-2-13所示的实验。（1）该同学研究的问题是。（2）研究该问题时，弹簧测力计的操作方法可以是。（填序号）①拉着重物保持静止；②匀速向下拉动重物；③随意拉动重物。图12-2-12图12-2-10图12-2-11图12-2-13甲乙图12-2-14【学案整理】2.滑轮第2课时【学习目标】1．进一步知道动滑轮、定滑轮、滑轮组的特点及作用；2．会根据要求使用和组装滑轮组。3．了解其他简单机械的一些应用；【知识链接】我国古代的简单机械（二）斜面的记述和应用也是《墨经》中首先记载的，古时把斜面称为“梯”。叙述了放在梯上的物体不能水平和垂直放置，说明放在斜面上的物体要向下滑动。同时墨家还设计了“车梯”，利用它来提高重物可以节省人力。车梯的构造也很巧妙，它是一种装有滑轮的前低后高的斜面车。虽然当时没有提出利用斜面可以省力的道理，但省力的思想是包含在其中的。到了汉代，王充对斜面做了进一步的叙述，大意是说载重之车在斜面上必须有强力拉或推，才能向上运动，如果失去拉力或推力，车就会向下运动。尖劈的运用在春秋战国以前就开始了，古人知道用它可以使小力发挥大力的作用，且两面的夹角愈小，发挥力的作用愈大。尖劈在我国的发展经过了漫长的岁月，从古猿人打猎用的石头尖劈，经长期的改进，发展到今天各式各样的金属尖劈，被广泛应用在生产工具、兵器和日常生活中。【学法指导】绕绳子的规律：段数为偶数时，绳子固定端与定滑轮框架下面的挂钩相连；为奇数时，绳子固定端与动滑轮框架上面的挂钩相连。（口诀：奇动偶定起绕线）【温故知新】1．定滑轮和动滑轮有什么特点,其实质分别是什么。2．一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图12-2-14所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的重力为10000N,汽车所受阻力为800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为，乙图中人拉动汽车的拉力至少为，其中比较省力的是图。（绳与滑轮间的摩擦不计）3．如图12-2-15所示，用一根结实的绳子在两根光滑木棒上绕几圈，一小朋友用力一拉，两位大力士竟撞在一起了。这幅漫画说明了什么？你想知道为什么吗？【探究新知】一、自主预习阅读课本P83-84内容，你一定能回答下列问题1．滑轮组是把和组合在一起的装置。2．滑轮组既可又可以。3．滑轮组的省力情况：F=。4．轮轴由一个和一个组成，轮轴是否是省力机械？答：。5．斜面斜面也是一种简单机械，是否省力？答：。二、合作探究（一）、滑轮组1.把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组，如图12-2-16能设计出几种组合方式，请用铅笔画出方案.2.用测力计测出钩码和动滑轮的总重，据你设计的方案组装滑轮组，匀速拉动测力计，使钩码上升10cm，读出拉力大小，拉力移动的距离、方向。在表格记录数据。由实验可见，(1)滑轮组的特点：既可，又可以，但要距离；(2)使用滑轮组时，省力情况是由吊着轮的绳子股数决定，有几段绳子承担重物，拉力就等于物重和动滑轮总重的几分之一。即F=G/n（承担重物绳子段数是吊着动滑轮的绳实验次数钩码和动滑轮总重（N）弹簧测力计示数（N）拉力移动距离（m）重物移动距离（m）拉力方向甲12乙34图12-2-8图12-2-15甲乙图12-2-16子段数）；F=(G+G动)/n（不能忽略动滑轮重时）(3)拉力移动距离是重物移动距离的几倍。SF=nSG检测：完成下列图12-2-17中拉力与物重之间的关系？拉力移动距离与物体移动距离之间的关系？（二）轮轴和斜面：阅读P83-84《科学世界》并完成:1．轮轴由一个和一个组成,能绕共同的转动的简单机械；它的平衡条件。人作用的力在轮上时，它相当于杠杆；人作用的力在轴上时，它相当于杠杆。2．斜面是一种力的机械，斜面的高度一定时，斜面越长越。3．请你举出2个轮轴的例子：、；一个应用斜面的例子：。检测：我们生活中经常使用的工具和见到的情景，分别属于哪种简单机械？A．用扳手拧上螺钉：____________；B．用螺丝刀拧下螺钉：_________；C．汽车走的盘山公路：___________；D．挑东西的扁担：________。【达标检测】一、基础训练1．如图12-2-18所示的四个滑轮组中，图可以省一半力，图最费力，图和用力大小一样。2．在日常生活中，用10N的拉力不能．．提起重15N的物体的简单机械是（）A．一个定滑轮B．一个动滑轮C．杠杆D．斜面3．在你学过的简单机械里既可以省力又可费力的机械是（）FFFFGGGGF=GS=hF=GS=hF=GS=hF=GS=h图12-2-17图12-2-18A．杠杆B．定滑轮C．动滑轮D．滑轮组4．用如图12-2-19所示的滑轮组匀速向右拉动重为100N的物体A，所用拉力F为10N，（不计滑轮重和绳重、及滑轮和绳之间的摩擦）则A受到地面对它的摩擦力大小N，方向（填“左”或“右”）5．如图12-2-20所示，物体A以1m/s的速度匀速运动，已知F=100N，不计滑轮与绳子之间的摩擦，求：（1）物体A受到地面的阻力；（2）在5s内，绳子的自由端移动的距离。【提高能力】６.如图12-2-21所示，滑轮下挂重500N的物体G，滑轮重40N，绳和杠杆都是轻质的，要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（杠杆上标度的间距相等）【】A.270NB.360NC.540ND.720N7．在用扳子扳动一只锈蚀的螺帽时，为了加大力量，工人师傅往往在扳子的把手上再套一根铁管来延长把手的长度，你能说明这里面的科学道理吗？8．如图12-2-22，用滑轮组提升物体，请画出最省力的绳子绕法。9．如图12-2-23所示,一辆汽车陷入泥坑,现用一滑轮组把它拉出来,请画出最省力的绕法.G图12-2-20图12-2-19FA图12-2-22图12-2-23图12-2-21【学案整理】