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11.2 课时1 定滑轮和动滑轮 学案
一、学习目标
1. 知道什么是定滑轮和动滑轮，能根据轴的运动情况区分两种滑轮。
2. 通过实验探究，认识定滑轮不省力但可以改变力的方向、动滑轮能省一半力但不能改变方向的规律。
3. 能运用杠杆平衡条件分析定滑轮和动滑轮的实质。
二、自主预习
【知识回顾】
1. 杠杆的五要素是：________、________、________、________、________。
2. 杠杆平衡条件：________（写出公式）。
3. 等臂杠杆的动力臂________阻力臂，使用等臂杠杆________（能/不能）省力。
【预习填空】
1. 滑轮是一种常用的简单机械，主要部分是一个能________、周边有________的轮子。
2. 工作时，轴________的滑轮称为定滑轮；工作时，轴随________一起运动的滑轮称为动滑轮。
3. 使用定滑轮________（能/不能）省力，________（能/不能）改变力的方向。
4. 使用动滑轮可以省________的力，________（能/不能）改变力的方向。
5. 定滑轮相当于________杠杆，动滑轮相当于动力臂是阻力臂________倍的________杠杆。
6. 定滑轮的公式：F=________，s=________；动滑轮的公式：F=________，s=________。
三、课堂探究
【探究一】认识滑轮
滑轮结构
1. 滑轮的定义：一种常用的简单机械，主要部分是一个能________、周边有________的轮子。
2. 观察下图，判断哪是定滑轮、哪是动滑轮：
定滑轮和动滑轮
轴固定不动的是________；轴随物体运动的是________。
【探究二】定滑轮的特点
提出问题：
（1）拉力方向不同时拉力大小相同吗？
（2）使用定滑轮是否省力（或费力）？
（3）使用定滑轮是否省距离（或费距离）？
实验一：拉力方向不同时拉力大小如何？
用弹簧测力计分别沿________、________等方向拉动绳子自由端，记录拉力大小。
实验结论：使用定滑轮从不同方向拉同一钩码，所用拉力的大小________。
实验二：拉力方向相同时，拉力大小和移动的距离如何？
物重G/N 拉力F/N 物体上升高度h/cm 绳子自由端移动距离s/cm
实验结论：使用定滑轮________，________；但可以________。
理论分析：定滑轮相当于一个________杠杆，动力臂l1=________，阻力臂l2=________。
∵ l1=l2 ∴ F1________F2=________。
【探究三】动滑轮的特点
动滑轮工作示意
提出问题：
（1）使用动滑轮是否省力（或费力）？
（2）使用动滑轮是否省距离（或费距离）？
实验数据记录：
物重G/N 拉力F/N 物体上升高度h/cm 绳子自由端移动距离s/cm
实验结论：使用动滑轮可以________；但________，且不________。
理论分析：动滑轮的实质是________杠杆。支点在________点，动力臂=________，阻力臂=________。
化简得：F=________。
【探究四】对比总结
比较项目 定滑轮 动滑轮
实质
力的关系
距离关系
力的方向
轴的运动
四、典例精析
例1. 如图所示，物体重G=50N，在F=5N的拉力作用下向左以0.1m/s的速度匀速运动，若不计绳重、滑轮重和绳与滑轮间的摩擦，则物体受到地面摩擦力的大小为________N；3s后，绳子自由端移动的距离为________m。
例1图
分析：观察装置图，该滑轮为________（定/动）滑轮。
两段绳子拉物体，物体受到的拉力=________F=________N。
物体匀速运动，摩擦力f=________N。
绳子自由端速度v绳=________v物=________m/s。
3s后绳子自由端移动距离s=________m。
例2. 用如图所示的甲、乙两种方式沿竖直方向匀速提升重均为20N的物体，其中滑轮______（选填'A'或'B'）是定滑轮；若不计摩擦、绳重和滑轮重，则绳端的拉力FA为______N，FB为________N；若物体上升2m，则绳子自由端移动距离较大的是________（选填'甲'或'乙'）方式。
甲图
分析：甲图中滑轮A轴________（固定/运动），是________滑轮。
乙图中滑轮B轴________（固定/运动），是________滑轮。
定滑轮不省力，FA=G=________N。
动滑轮省一半力，FB=G/2=________N。
甲方式s=________m；乙方式s=________m。
故________方式绳子自由端移动距离较大。
例3. 如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中'泗水取鼎'画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮_____（选填'能'或'不能'）起到省力的作用；此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为F1、F2，鼎受到的拉力之和为_________。
例3图
分析：图中滑轮的轴________（固定/运动），属于________滑轮。
定滑轮________（能/不能）省力。
鼎受到两边拉力F1和F2，方向均________。
拉力之和为________。
五、当堂检测
1.如图所示，物体重G=50N，在F=5N的拉力作用下向左以0.1m/s的速度匀速运动，若不计绳重、滑轮重和绳与滑轮间的摩擦，则物体受到地面摩擦力的大小为________N；3s后，绳子自由端移动的距离为________m。
第1题图
2.用如图所示的甲、乙两种方式沿竖直方向匀速提升重均为20N的物体，其中滑轮______（选填'A'或'B'）是定滑轮；若不计摩擦、绳重和滑轮重，则绳端的拉力FA为______N，FB为________N；若物体上升2m，则绳子自由端移动距离较大的是________（选填'甲'或'乙'）方式。
第2题图
3.如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中'泗水取鼎'画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮_____（选填'能'或'不能'）起到省力的作用；此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为F1、F2，鼎受到的拉力之和为_________。
第3题图
六、知识梳理
【知识框架】完成下列填空，梳理本节课的核心内容：
1. 滑轮的定义：周边有________、能________的轮子。
2. 定滑轮：轴________，相当于________杠杆，F=________，s=________，________改变力的方向。
3. 动滑轮：轴________，相当于动力臂是阻力臂________倍的________杠杆，F=________，s=________，________改变力的方向。
4. 定滑轮和动滑轮的根本区别在于：轴是否________。
参考答案
三、课堂探究
【探究一】1. 绕轴自由转动，槽；2. 定滑轮，动滑轮
【探究二】竖直向下，水平向左（或斜向）；相等；不省力，不省距离，改变力的方向；等臂，R，R；=，G
【探究三】省力，费距离，改变力的方向；省力，A，2R，R；G/2
【探究四】定滑轮：等臂杠杆，F=G不省力，s=h，改变方向，轴固定不动；动滑轮：省力杠杆（动力臂是阻力臂2倍），F=G/2省一半力，s=2h费距离，不改变方向，轴随物体运动
四、典例精析
例1：动；2，10；10；2，0.2；0.6。解析：动滑轮水平使用，f=2F=10N；v绳=2v物=0.2m/s，s=0.6m。
例2：固定，定；运动，动；20；10；2，4；乙。解析：A是定滑轮，B是动滑轮；FA=20N，FB=10N；s甲=2m，s乙=4m。
例3：固定，定；不能；竖直向上；F1+F2。解析：图中为定滑轮，不能省力，鼎受拉力之和为F1+F2。
五、当堂检测
1. 10，0.6。解析：动滑轮水平使用，f=2F=10N；v绳=2v物=0.2m/s，3s后s=0.6m。
2. A，20，10，乙。解析：A轴固定是定滑轮，B轴运动是动滑轮；FA=G=20N，FB=G/2=10N；s甲=h=2m，s乙=2h=4m。
3. 不能，F1+F2。解析：图中滑轮轴固定，是定滑轮，不能省力；鼎受两边拉力之和为F1+F2。
六、知识梳理
1. 槽，绕轴自由转动
2. 固定不动，等臂，G，h，能
3. 随物体运动，二，省力，G/2，2h，不能
4. 随物体运动

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