资源简介

(共30张PPT)
12　滑轮
卓玛帮妈妈晾晒衣服时发现，随着手轻轻摇动晾衣架的摇把，晾衣架就能升降自如。你知道晾衣架上有什么秘密吗？
答案:晾衣架上安装了滑轮。
科学实践
拓展与应用
达标训练
一、认识滑轮
1　仔细观察旗杆顶部，有什么发现？
旗杆顶部周边有槽的轮子叫作滑轮。滑轮是由有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、钢索、链条等)组成的可以绕着中心轴旋转的简单机械。
2　除了旗杆，生活中还有一些装置会用到滑轮。仔细观察：起重机上的两个滑轮有什么不同？
滑轮可以分为两种：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。
二、探究滑轮的作用
1　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。
实验 过程 ①用铁架台作支架，把一个滑轮固定悬挂在铁架台上。
②用弹簧测力计测量1个钩码所受的重力(直接提起)，并将测量结果记录在记录纸上。
③将线绳穿过滑轮，将1个钩码悬挂在线绳的一端，用弹簧测力计钩住线绳的另一端，拉动钩码，使钩码匀速上升，读取弹簧测力计的示数。
实验 过程 ④测量钩码上升的距离和弹簧测力计下拉的距离，并记录下来。
⑤在线绳的左端挂上不同数量的钩码，重复上面的实验。
实验 现象 匀速向下拉线绳，钩码会随着线绳上升。
实验 记录 实验序号 第1次 (1个钩码) 第2次 (2个钩码) 第3次
(3个钩码)
钩码所受的重力/N 0.5 1 1.5
弹簧测力计的示数/N 0.5 1 1.5
拉力方向 向下 向下 向下
钩码上升的距离/cm 8 8 8
弹簧测力计下拉的距离/cm 8 8 8
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，当所用拉力恰好能使重物上
升时，拉力等于重力。
实验 结论 定滑轮的作用是改变力的方向，但使用定滑轮不能省力。
2　组装动滑轮，并探究动滑轮的作用。
【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。
实验 过程 ①把1个钩码挂在滑轮的挂钩上，用弹簧测力计测出它们所受的总重力，并记录下来。
②将线绳套在滑轮的槽里，把线绳的左端系在支架上，用手拉着线绳的右端；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。
实验 过程 ③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，记录弹簧测力计的示数。
④测量钩码上升的距离和弹簧测力计上拉
的距离(如右图)，并记录下来。
⑤在滑轮的挂钩上挂不同数量的钩码，重
复上面的实验。
使用动滑轮
实验 现象 匀速向上拉绳子，重物会随着绳子上升；弹簧测力计的示数比钩码和滑轮所受的总重力小；弹簧测力计上拉的距离比重物上升的距离大。
实验 记录 实验序号 第1次 第2次 第3次
钩码与滑轮所受的总重力/N 1 1.5 2
弹簧测力计的示数/N 0.5 0.75 1
拉力方向 向上 向上 向上
钩码上升的距离/cm 8 8 8
弹簧测力计上拉的距离/cm 16 16 16
实验 分析 如右图所示，使用动滑轮提升重物时，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，即滑轮与固定绳索的相切
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，所用拉力能使重物上升
时，拉力等于钩码与滑轮所受总重力的一半。
实验结论 动滑轮能省力，但不能改变力的方向。
3　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。
实验 过程 ①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一根线绳，将线绳绕过另一
个滑轮后再绕过已固定的定滑轮，组成
一个简单的滑轮组(如右图)。
②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
用这个滑轮组提升相同重物所用的力，并观察用力的方向，记录实验数据。
③改变钩码的个数多做几次实验。
实验 记录 实验序号 第1次 第2次 第3次
钩码受到的重力/N 1 1.5 2
弹簧测力计的示数/N 0.5 0.75 1
拉力方向 向下 向下 向下
钩码上升的距离/cm 8 8 8
弹簧测力计下拉的距离/cm 16 16 16
实验 分析 比较实验中获得的各组数据可知，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，可见使用滑轮组能省力。此外，使用滑轮组提升重物时，用力的方向由原来的向上变成向下，可见滑轮组改变了用力的方向。
4　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。
滑轮类别 特点
定滑轮 不省力，但可以改变力的方向
动滑轮 省力，但不能改变力的方向
滑轮组 省力，也可以改变力的方向
旗杆使用定滑轮的原因：升旗时所拉的重物是旗帜，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，这样升旗变得方便。
起重机使用滑轮组的原因：起重机运送的物体较重，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的拉力，这样更方便。
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。
1　画出设计图(图1)。
2　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：(1)用木棍作旗杆，在木棍的上端和下端分别装上定滑轮并固定；在木棍下端的定滑轮处装一个木条做成的手柄，使手柄可以控制转动下端的定滑轮。
(2)将彩纸剪成长方形的旗帜。
(3)将旗帜穿过线绳，然后将线绳绕过两个定滑轮。
(4)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。
一、选择题。
1　下列事例中，没用到滑轮装置的是(　　)。
A．升国旗 B．起重机吊起重物
C．高压线塔 D．电梯升降
2　工人师傅用一个动滑轮将一袋重为500 N的面粉吊起，所需要的力大约是(　　)。
A．100 N B．250 N
C．500 N D．1 000 N
C
B
3　如图所示，在拔河比赛中，若这两位同学的力气差不多大，则下列说法正确的是(　　)。
C
A．图1中的同学②一定会赢 B．图2中的同学①一定会赢
C．图3中的同学②一定会输 D．这三幅图中的同学①都不会赢
【解析】定滑轮只能改变力的方向，不省力，也不费力；动滑轮能省力。这两位同学的力气差不多大，题图1中没有用省力工具，不能确定谁会赢；题图2中用的是定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，也不能确定谁会赢；题图3中用的是动滑轮，动滑轮能省一半力，所以同学②一定会输。
二、填空题。
1　滑轮可以分为两种：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__________；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__________。
2　定滑轮与动滑轮组合起来使用的装置叫作__________。
定滑轮
动滑轮
滑轮组
三、实验探究题。
次仁在探究滑轮的作用时做了图1、图2、图3所示的三个实验(每个钩码重为0.5 N，滑轮自重忽略不计)。
(1)图1中，当用弹簧测力计向下拉时，钩码向
________运动，弹簧测力计的示数为______N。
(2)图2中的滑轮是________滑轮，当用弹簧测力
计匀速向上提升时，弹簧测力计的示数为_____N。
上
2
动
1
(3)如图3所示是滑轮组，当用弹簧测力计向下拉时，钩码向________运动，此时弹簧测力计的示数是________N。由此可知，滑轮组的作用是___________________________。
上
1
既能改变力的方向又能省力
四、简答题。
升旗手向下拉动绳子，国旗就上升，这使用了什么装置？说一说它的作用。
这使用了定滑轮装置，定滑轮可以改变用力的方向。
Thank you

展开更多......

收起↑