资源简介

(共31张PPT)
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滑轮
新知导入
升国旗时，升旗手向下拉动绳子，国旗就升起来了。
科学实践
一、认识滑轮
仔细观察旗杆顶部，有什么发现？
滑轮
（周边有槽的轮子）
它是由有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索（绳、钢索、链条等）所组成的可以绕着中心轴旋转的简单机械。
科学实践
仔细观察滑轮，说说它的结构以及各部分所起的作用
轮
轴
挂钩
槽沟
挂钩：挂重物
滑轮槽沟：供绳子缠绕
滑轮轴：让轮子能够自由转动
科学实践
仔细观察，起重机上的两个滑轮有什么不同？
起重机顶部的滑轮是固定在一个地方不能移动的滑轮。
起重机吊钩上的滑轮是会随着物体一起移动的滑轮。
科学实践
滑轮的种类
像旗杆和起重机顶部的滑轮那样，固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫作定滑轮。
像起重机吊钩上的滑轮那样，会随着物体一起移动的滑轮，叫作动滑轮。
科学实践
二、探究滑轮的作用
组装定滑轮，并探究定滑轮的作用
实验一：探究定滑轮的作用
实验材料
铁架台、弹簧测力计、滑轮、钩码、线绳、直尺、笔和记录纸。
科学实践
实验过程
用铁架台作支架，把一个滑轮固定悬挂在铁架台上。
用弹簧测力计测量1个钩码的重力(直接提起)，并记录在记录纸上。
将线绳穿过滑轮，将1个钩码悬吊在线绳的一端，用弹簧测力计钩住另一端，拉动钩码，使钩码匀速上升，读取弹簧测力计的示数。
测量钩码提升的距离和弹簧测力计下拉的距离，并记录下来。
在线绳左端挂上不同数量的钩码，重复做上面的实验。
科学实践
实验现象
匀速向下拉绳子，钩码会随着绳子上升。
科学实践
实验记录
实验次数
钩码的重力/N
弹簧测力计的拉力/N
拉力方向
钩码提升的距离/cm
弹簧测力计下拉的距离/cm
第1次（1个钩码）
第2次（2个钩码）
第3次（3个钩码）
0.5
0.5
向下
8
8
1
1
向下
8
8
8
8
向下
1.5
1.5
生活中,人们习惯用“克”“千克”来表示力的大小。科学技术上，统一规定用“牛顿”作力的单位,简称“牛”，用“N"表示。1牛=100克力
科学实践
实验分析
如右图所示，定滑轮工作时可以看成一个等臂杠杆。滑轮的轴心是杠杆的支点，重力的作用点和拉力的作用点到支点的距离相等（都等于滑轮圆盘的半径），因此，当拉力恰好能提起重物时，拉力于重力。
科学实践
实验结论
定滑轮的作用是可以改变力的方向，但不能省力
科学实践
组装动滑轮，探究动滑轮的作用
实验二：探究动滑轮的作用
实验材料
铁架台、弹簧测力计、滑轮、钩码、线绳、直尺、笔和记录纸。
科学实践
实验过程
把1个钩码挂在滑轮的挂钩上，用弹簧测力计测出它们的重力，并记录下来。
将线绳套在滑轮的槽里，左端挂在支架上，右端用手拉着，将1个钩码挂在滑轮的挂钩上，使滑轮成为一个能与钩码同时升降的动滑轮。
将线绳的右端挂在弹簧测力计的挂钩上，匀速向上拉动绳子，记录弹簧测力计的读数。
测量钩码提升的距离和弹簧测力计上拉的距离（如图），并记录下来。
在滑轮的挂钩上挂上不同数量的钩码，重复做上面的实验。
科学实践
实验现象
匀速向上拉绳子，重物会随着绳子上升；弹簧测力计的拉力比钩码和滑轮的重力小；弹簧测力计上拉的距离比重物提升的距离大。
科学实践
实验记录
实验次数
（钩码+滑轮）的重力/N
弹簧测力计的拉力/N
拉力方向
钩码提升的距离/cm
弹簧测力计上拉的距离/cm
第1次
第2次
第3次
1
0.5
向上
8
16
1.5
0.75
向上
16
8
16
8
向上
1
2
科学实践
实验分析
如图所示，在使用动滑轮提升重物时，其实也可以将动滑轮看作一个杠杆。此时杠杆的支点在滑轮的固定绳索的一侧，即滑轮与固定绳索相切处。重力的作用点在滑轮的轴心处，而拉力的作用点在滑轮可活动绳索的一侧。这时“杠杆”的拉力的作用点到支点的距离是重力的作用点到支点距离的2倍。因此，当拉力能提起重物时，拉力等于钧码和滑轮重力的一半。
科学实践
实验结论
动滑轮能省力，但不能改变力的方向。
科学实践
小结：定滑轮和动滑轮作用
定滑轮：不能省力,但可改变力的方向。
动滑轮：能省力,但不能改变力的方向。
科学实践
通过实验，探究滑轮组有什么作用
把定滑轮和动滑轮组合起来使用的装置叫作滑轮组。
实验三：探究滑轮组的作用
实验材料
铁架台、弹簧测力计、滑轮（2个）、钩码、线绳、直尺、笔和记录纸。
科学实践
实验过程
将一个滑轮固定在铁架台的上端，作为定滑轮。在定滑轮的固定钩上系上一根线，绕过另一个滑轮后再绕过已固定的定滑轮，组成一个简单的滑轮组（如图所示）。
先用弹簧测力计直接测量提升重物（1个钩码+一个滑轮）需要多大的力，再测量用这个滑轮组来提升相同重物所用的力，并观察用力的方向，记录实验数据。
改变钩码的个数多做几次实验。
科学实践
实验记录
实验次数
钩码的重力/N
弹簧测力计的拉力/N
拉力方向
钩码提升的距离/cm
弹簧测力计下拉的距离/cm
第1次
第2次
第3次
1
0.5
向下
8
16
1.5
0.75
向下
16
8
16
8
向下
1
2
科学实践
实验分析
比较实验获得的各组数据，用滑轮组提升物体（钩码+滑轮）所需的力是直接提升同样重的物体（钩码+滑轮）所需力的一半，可见滑轮组能省力。此外，利用滑轮组提升重物时，我们用力的方向从原来的向上变成了向下，可见滑轮组改变了用力的方向。
科学实践
实验结论
滑轮组既能改变力的方向，又能省力。由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，提升物体（钩码+滑轮）所需的力是原来所需力的 。
科学实践
根据实验结果，总结定滑轮和动滑轮的不同之处，解释旗杆和起重机中分别使用定滑轮和滑轮组的原因。
科学实践
旗杆采用定滑轮的原因：旗杆升旗的时候所拉的重物是旗帜，旗帜相对较轻，不需要省力，但是定滑轮改变了力的方向，将向上拉变成了向下拉，这样升旗变得更方便。
科学实践
起重机使用滑轮组的原因：起重机运送物体较重，用动滑轮可以省力；同时用定滑轮改变拉力的方向，将向上的拉力变成向下，这样更方便。
拓展与应用
制作升旗装置模型
根据定滑轮和动滑轮的特点，选择合适的滑轮和其他材料制作一个升旗装置模型。制作前先画出设计图。
拓展与应用
按照设计图制作升旗装置模型
制作材料：滑轮（2个）、 木棍、木板、木条、线绳、彩纸、剪刀等。
制作过程：
用木棍作旗杆，在木棍上端和下端分别装上定滑轮，并固定;在下端的定滑轮处装一个木条做成的手柄，使其可以控制转动下端的定滑轮。
用彩纸剪成长方形做成旗帜。
将旗帜穿过线绳，然后将线绳绕过两个定滑轮。
将做好的旗杆固定在木板上（作为升旗台），在木板周围加上木条和彩纸（作为栏杆）。
这样，升旗装置模型就做好了，如图2所示。
课堂巩固
C
B
1.用一个动滑轮将一袋重500 N的面粉吊起，所需要用的力大约是（ ）。
A.100 N B.250 N C.500 N D.1000 N
2.如图，在拔河比赛中，如果这两个同学的力气差不多大，则下列说法正确的
是（ ）。
A.图1中同学②一定会贏 B.图2中同学①一定会赢
C.图3中同学②一定会输 D.这三幅图中的同学①都不会赢
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