一、定滑轮和动滑轮
利用桌上的实验器材,通过滑轮来提升钩码,看谁的办法又快又多?一会向大家展示你的设计并画出示意图。
图1
针对图1,请学生观察,看两种方法提升钩码时有哪些不同?在比较轴是否移动的基础上总结出定滑轮和动滑轮的定义。
思考:我们知道力有三要素,就是力的大小、方向和作用点。定滑轮能改变力的方向。是否能改变力的大小?动滑轮不能改变用力的方向,能否改变力的大小?下面通过实验进行探究。
请同学们结合实验,思考以下问题:
1.使用定滑轮的好处是什么?
2.使用定滑轮可以省力吗?
3.使用定滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?
总结:使用定滑轮不省力,不省距离;但可以改变力的方向。
请同学们结合实验,思考以下问题:
1.使用动滑轮能改变为动力的方向吗?
2.使用动滑轮可以省力吗?
3.使用动滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?
总结:使用动滑轮可以省力,但费距离,且不改变力的方向。
利用课件,引导学生分析定滑轮和动滑轮的实质。
1.回忆杠杆的五个要素,找出定滑轮支点,确定其动力臂和阻力臂的大小关系。
2.请学生根据以上分析,解释为什么斜着拉动重物时,拉力的大小不变。
3.得出结论:定滑轮实质是一个等臂的杠杆。
4.找出动滑轮的支点,强调这是一个瞬时支点,拉力的方向一定要竖直向上,确定其动力臂和阻力臂,并比较其的大小关系。
(动力臂是阻力臂的2倍)
5.请学生进一步分析,解释为什么斜着拉动重物时,拉力的大小会变大(动力臂变小)。
6.得出结论:动滑轮实质是一种能省力的杠杆。 定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。能否得到这样一种机械,它既可以省力,又可以改变力的方向呢?
归纳学生的发言:把定滑轮和动滑轮组装在一起,应该就可以了。
定义:我们把定滑轮与动滑轮的组合,叫做滑轮组。
提问:
它在工作时,有什么特点呢?同学们可以结合前面所学习的知识,猜测一下。
组织学生进行实验
我们通过实验验证一下你的猜测是否正确。
提问:
一个定滑轮和一个动滑轮,有哪些绕线的方法?可以画出绕线的示意图。
这两种绕线方法有什么不同?请从以下几个方面进行思考。
1.绳子的起点:
2.拉力的方向:
3.拉力的大小:
4.移动的距离:
讨论:如何确定承担物重的绳子的股数?
总结:
1.把定滑轮和动滑轮的组合装置称为 。它既可以 ,还可以 。
2.滑轮组的特点:
(1)绳子自由端移动的距离S与物体上升的高度h之间的关系:S= h
(2)绳子自由端移动的速度v与物体上升的速度v物之间的关系:v= v物
(3)不计滑轮重、绳重和摩擦时,作用在绳子自由端的拉力F与物体的重力G的关系:F= G。