资源简介
个性化教学设计
学生姓名 年级 九年级 学科 物理
课题 滑轮
教学目标 1.认识定滑轮和动滑轮,能用杠杆原理解释定滑轮和动滑轮的特点 2.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用 3.能根据滑轮组的构成方式判断滑轮组倍数关系 4.能识别生活和生产中常见的滑轮,能根据要求组装简单的滑轮组
重点难点 探究使用动滑轮和定滑轮的特点是教学的重点 组装滑轮组是本节教学的难点
应用分析 理清定、动滑轮实质并联系生活应用,会根据滑轮组倍数关系计算省力和费距离情况
教学流程
滑轮类型与实质 1.使用定滑轮的特点 a按图所示方式组装定滑轮,在它的左侧挂上钩码,竖直向下拉弹簧测力计,使钩码保持平衡状态,读取弹簧测力计的示数,这个示数与钩码所受的重力有何关系? b改变弹簧测力计拉力的方向,情况如何? c改变钩码的个数,情况如何? d把上述实验中测得的数据填入下表。 实验次数钩码所受拉力F2/N弹簧测力计示数F1/N①②③
通过实验,你发现使用定滑轮有什么特点? ①使用定滑轮不能省力 ②使用定滑轮可以改变用力的方向 ③改变拉力的方向,拉力的大小不变
2.使用动滑轮的特点: a、按图所示方式组装动滑轮。竖直向上拉弹簧测力计,使钩码保持平衡状态,读取弹簧测力计的示数,这个示数与钩码所受的重力有何关系? b改变钩码的个数,情况如何? c把测得的数据填入自己设计的表格中 实验次数钩码所受拉力F2/N弹簧测力计示数F1/N①②
通过实验,你发现使用动滑轮有什么特点? 使用动滑轮可以省一半力 使用动滑轮不能改变用力的方向 3.定滑轮与动滑轮的实质 滑轮实质上是一个变形杠杆 定滑轮实质:等臂杠杆 动滑轮实质:动力臂是阻力臂二倍的杠杆 滑轮组的特点与倍数关系 滑轮组作用:既能省力,又能改变力的方向 引导学生实验:组装滑轮组 (二人一组,单滑轮组14套,双滑轮组14套) 将实验数据及得出结论填入下表,并派代表在班中进行交流 实验钩码重G/N弹簧测力计拉力F/N吊起动滑轮的绳子股数n123结论(不计动滑轮种和摩擦时):F= G
注意:由于滑轮的摩擦,动滑轮的自重及弹簧测力计精确度等原因的影响,实验中可能会出现测得动力数值比理论值偏大(或偏小)的情况。 结论:滑轮组 用滑轮组吊重物时,若动滑轮种和摩擦不计,动滑轮被几股生吊起,所用力是物种的几分之一,而F=G/n
滑轮组是一种有效的省力装置,可用较小的力吊起较重的物体:当动滑轮被几段绳子吊起,所用的力是物重的几分之一(动滑轮重和摩擦不计时) 其他机械简介:轮轴和斜面 1.轮轴:由具有公共转轴的轮子和轴构成,它是一种杠杆的变形了。 2.特点:具有可连续转动的特点 轮轴的外形有多种多样,有的不一定都有明显的轮或轴。 例如:自行车的手把、自来水龙头的扭柄等。 3.分析轮轴是一种不等臂的变形杠杆,用杠杆的平衡条件来解释它省力(或费力)的道理 投影课本图11-21,导出轮轴杠杆原理的表达式:F1R=F2r 若动力作用在轮上,R>r,F1<F2,所以使用轮轴能够省力 若动力作用在轴上,R<r,使用轮轴就费力了,启发学生,举例:纺纱 4.斜面 斜面也是一种简单机械,利用它可以省力 【基础题测试】 1.定滑轮实质是__ ___杠杆,使用定滑轮可以改变_____ ___,但它不能____ ___。 (
图
11.3.
2
图
11.3.1
)2.动滑轮实质是___________ ___的杠杆,使用动滑轮可以_______力,但_______改变力的方向。 3.动滑轮下面挂一个20千克的物体A(如图11.3.1),挂物体的钩子承受_______牛的力,挂绳子的钩承受_________牛的力(动滑轮重不计). 4如图11.3.2,物体重10N,且处于静止状态。该滑轮是___滑轮,手拉弹簧测力计在1位置时的示数为____N。若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大小关系是F1___F2___F3。这证明使用定滑轮不能改变力的____,只能改变力的____。 5.使用滑轮组可以达到的目的是 A.省力而且一定能改变力的方向 B.省力但不可能改变力的方向 C.省力而且能省距离 D.能省力而且也可以改变力的方向 6.用如图所示的滑轮组提升物体,以及已知物体重200牛,物体匀速上升1米,不计滑轮组重及摩擦,则:( ) A.拉力为80牛 B.拉力为40牛;
C.绳的自由端拉出4米 D. 绳的自由端拉出1米。 7.如图所示,用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2和F3,则它们的大小关系正确的是( ) A.F3<F1<F2 B.F1<F2<F3 C.F2<F1<F3 D.F3<F2<F1 8.如图所示,有四个滑轮组,若分别用来把60 N的重物提起。在动滑轮、绳重和摩擦不计的情况下,则F1=___ __N,F2=__ ___N,F3=__ ___N,F4=__ ___N。 9.根据图中的省力要求,画出绕绳子的方法(不计摩擦及滑轮重). 10.利用图的滑轮组,用300N向下的拉力将重为900N的物体匀速提升到高处(绳、滑轮的自重及摩擦不计),请画出滑轮组上绳的绕法。 11.汽车陷入泥潭里,附近有一棵大树,车上有滑轮两只,绳子一条,请您想一想,使用上述器材,怎样才能用最小的力把汽车拉出来?画出示意图。
【滑轮应用解析】 1.用某滑轮组提升重物,已知重物和动滑轮的总重由5段绳子承担,绳重和摩擦不计,动滑轮共重20N。若在匀速提升重物时,绳端的拉力是100N,则被提升的重力为( ) A.400N. B.480N. C.500N. D.520N. 2.一个体重为500N的人,经测定他的手臂最大可发挥700N的拉力。若这个人用一个定滑轮来提升重物,他所能提起的最大物重为( )。 A.1200N B.700N C.500N D.200N 3.要用滑轮组匀速提起重为1250N的重物,而串绕滑轮组的绳子最多只能承受250N的拉力。若不计摩擦和滑轮重,则该滑轮组中至少有( )。 A.一只定滑轮和两只动滑轮. B.两只定滑轮和三只动滑轮. C.两只定滑轮和两只动滑轮. D.三只定滑轮和两只动滑轮. 4.如图9-46所示,绳及滑轮重不计,绳与滑轮的摩擦不计。已知物重为100N,使物体匀速运动时物体与水平地面的摩擦力是40N。则物体在匀速运动过程中受的合力是 N,作用在绳端的拉力是 N。 5.在图9-47中,画出滑轮组的串绕方法,要求是:绳端往上提,重物往上升。并回答下列问题: (l)这个滑轮组有 段绳子承担物重,若绳端的拉力向上移动l.5m,则物体上升 m。 (2)若物重G=30N,摩擦及动滑轮重均不计,使重物匀速上升时,绳端的拉力F= N。 (3)若物重G=30N,摩擦不计,动滑轮重为G动=6N,使重物匀速上升时,绳端的拉力F= N。 6.如图9-48甲和乙中,都各有两个定滑轮和两个动滑轮。请按下列要求画图并回答问题: (l)在图甲中画绕线,使得绳端往下拉时,重物往上升。它将有 段绳子承担物重。 (2)在图乙中画绕线,使得绳端向上拉时,重物往上升。它将有 段绳子承担物重。 (
图9-49
) 7.如图9-49甲和乙。在甲图中画绕线,使绳端向右拉时物体向左移;在图乙中画绕线,使绳端向左拉时物体向左移。 8.仍然请看图9-48甲和乙。(绕线已经画好了吗?)设物重G为200N,摩擦不计,动滑轮的重不能忽略,串绕滑轮组的绳子最多只能承受50N的拉力。 (1)你将选用它们中的哪一个来提升重物?答:选用 ; (2)若在实际提升物体匀速上升时,绳端的拉力是44N,求该滑轮组动滑轮的总重。 9.如图9-50所示,物重G
=30N,绳的一端拴在地面,拉力F使滑轮匀速上升。(l)若滑轮重不计,滑轮向移动20cm,则拉力F= N,物体上升 cm。(2)若滑轮重为2N,使物体上升20cm,则拉力F= N,滑轮向上移动 cm。 10.如图9-51所示,滑轮重不计,滑轮与转轴的摩擦不计,在拉力F作用下可使物体匀速运动。(l)如果拉绳的速度是v,则物体移动的速度v物= v;(2)如果已知拉力F是6N,那么可知( ) A.物重为12N. B.物重为3N. C.物重为2N. D.物体受摩擦力12N. E.物体受摩擦力3N. F.物体受摩擦力2N. 11.在图9-52中,画出滑轮组在提升重物时的最省力的绕法。 12.如图9-54所示,绳及滑轮重不计,滑轮转动时的摩擦不计。物体A重800N、B重l00N,B在运动时受地面的摩擦力是fB=20N。当拉力F=200N时,物体A以3m/s的速度沿水平面匀速运动。求:(l)物体B运动的速度;(2)物体A所受的摩擦力fA。 13.如图9-55所示,每只滑轮重都是2N,当拉力F为5N时,物体G可保持静止。则物重G为 N,图中所标a绳承受的力是 N,b绳承受的力是 N。 14.如图9-56甲、乙两个滑轮组,它们吊着的物体重都是G,滑轮重及摩擦均不计。当绳端拉力分别为F甲和F乙时,物体匀速上升。则F甲与F乙之比是( )。 A.l∶l. B.2∶3. C.3∶2. D.4∶5. 15.画出图9-57滑轮组的绕线。要求是:绳往下拉,物体往上升,有三段绳子承担物重
16.如图9-58所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计。向上拉绳的速度是1.2 m/s,拉绳的力F是9N。由此可知( )。 A.物重是27N,物体的速度是0.4m/s. B.物重是18N,物体的速度是0.6m/s. C.物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/s D.物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s 17.如图9-59所示,摩擦不计,滑轮重2N,物重10N。在拉力F的作用下,物体以0.4m/s的速度匀速上升,则( )。 A.F=5N,F向上的速度是0.2m/s. B.F=7N,F向上的速度是0.2m/s. C.F=6N,F向上的速度是0.8m/s. D.F=22N,F向上的速度是0.2m/s. 18.如图9-60所示,滑轮重及滑轮摩擦不计,物体A和B都处于静止状态。下列几种说法中正确的是( )。 A.两物体重力的大小关系是G1=2G2. B.A物体受到的摩擦力的大小fA=2G2. C.A物体所受的合力的方向是向右的. D.A物体受到三个力的作用,B物体受到两个力的作用. 19. 如图甲所示,拉力F把G=10N的重物匀速拉起,弹簧测力计示数是6N,则拉力F=________N,若不计摩擦,动滑轮重力是______N,若要把重物G升高0.3m,拉力F应将绳拉动____m. 20.如图乙所示,物体B重20N,动滑轮重2N,物体A在水平桌面上做匀速直线运动,不计定滑轮与绳子间的摩擦,则弹簧测力计示数是_____N,物体A与水平桌面之间的摩擦力是______N. 21.如图丙所示,物体B的重力GB=5N,每个滑轮的重力为5N,要使物体B匀速下降,物体A 的重力至少为GA=_______,弹簧测力计甲的读数为________,弹簧测力计乙的读数为_______,若GA=10N,则它对地面的压力为_________.
22.用如图9-61所示的滑轮组提升重物,摩擦不计,当物重G=1600N、拉力F为450N时,可使物体匀速上升。求: (1)当拉绳的速度为多大时,可使重物以0.5m/s的速度匀速上升; (2)当被提起的物体重为G’=2600N时,拉力F’为多大可以使物体匀速上升。
课堂总结
效果评价 知识理解 ( ) 应用能力( )
课时确认 __________年_____月_____日 _______:_______ 计______课时
学生签字 教师签字
教案审核(盖章) 审核人(签章)
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