资源简介

10.2 滑轮以及应用
教学目标
1.知道什么是定滑轮和动滑轮及其特点，能根据杠杆平衡的条件对滑轮进行理论分析。
2.知道使用滑轮组时拉力与物重的关系，会组装简单的滑轮组。
核心素养
1.通过实验观察和理论分析，探究两种滑轮的作用和实质，培养学生的观察能力和理论分析能力。
2.通过了解简单机械在实际中的应用，初步认识科学技术对社会发展的作用，树立学好科学文化知识为社会服务的观念。
教学重点
探究定滑轮，动滑轮和滑轮组的作用。
教学难点
滑轮的实质和判定滑轮组的省力情况。
教学过程
一、导入新课
定滑轮和动滑轮
使用滑轮时，其轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。
使用时，滑轮的轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。
探究定滑轮、动滑轮的作用
实践告诉我们，使用定滑轮可以将向下的对绳的作用力转化为绳对重物的向上的拉力，对此，我们称之为定滑轮可以改变作用力的方向。
想一想：使用定滑轮可以省力吗？
实验探究：定滑轮省力吗？
按图示进行实验，比较物体的重力G和使用定(动)滑轮时弹簧测力计的拉力F，并观察使用定滑轮时拉力的方向。
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力 方向 拉力移动距离s/m
结论：使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。
二、探索新知
探究1：定滑轮的特点与性质
实验目的：研究使用定滑轮提升物体时，用力大小、方向与物重的关系；绳端移动距离与物体上升距离的关系。
探究2：动滑轮的特点与性质
实验目的：研究使用动滑轮竖直向上提升物体时，用力大小、移动距离与物重、物体上升之间的关系。
使用动滑轮提升物体（匀速）
物总量 拉力F 物体上升距离h（cm） 绳端（拉力作用点）移动距离s(cm)
大小 方向
2N 1N 竖直 向上 3cm 6cm
4N 2N 4cm 8cm
6N 3N 5cm 10cm
实验结论：动滑轮可以省一半力，但费一倍距离，不能改变力的方向。
定滑轮的实质：等臂杠杆
定滑轮相当于一个等臂杠杆，因此，不省力也不费力。
不计摩擦时,拉力大小等于重物的重力大小( 即：F＝G)
绳端移动距离等于物体上升高度。（即：S = h）
绳端移动的距离s与物体上升高度h之间的关系:
定滑轮:S=h
拉力 F(绳端)移动速度 VF 和物体上升速度V物 相等，即:V= V。
定滑轮
无论拉力方向怎么样，F=F=F=F＝G
水平定滑轮（与物体重力无关）
绳子自由端拉力大小F等于物体受到的摩擦力大小f： F=f
绳子自由端移动距离S绳等于物体移动的距离S：S=S
探究3：动滑轮特点
注意事项:
使用动滑轮匀速提升钩码，拉力的方向竖直向上，使跨过动滑轮的两段绳保持平行，拉动过程中读出F。同时将h和s，填入表中：
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力 方向 拉力移动距离S/m
a、将滑轮按右图安装好，在它的下侧挂上钩码，竖直向上匀速拉弹簧测力计，读取弹簧测力计的示数，这个示数与钩码的重力有何关系。
b、改变钩码的个数，重复上述实验。
c、钩码个数不变，改变弹簧测力计拉力的方向，记下示数。
三、总结
识别定滑轮与动滑轮，用概念辨析法。分析技巧是：
抓住两种滑轮定义中的“不动”与“动”来判断。

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