
1.了解定滑輪和動滑輪及滑輪組的結(jié)構(gòu)特征2.通過實驗探究分析并理解定滑輪動滑輪及滑輪組的工作時的特點并會進行計算3.能根據(jù)要求組裝簡單的滑輪組,了解滑輪和滑輪組在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用4.能將定滑輪和動滑輪及滑輪組的工作時的特點運用到實際生活中去
觀察這兩幅圖,了解電梯和升旗桿實質(zhì)是通過什么裝置運行的。
滑輪:通常由繩索或鏈條繞過具有轉(zhuǎn)動軸的圓輪構(gòu)成。
觀察兩圖,發(fā)現(xiàn)了什么?
兩幅圖中軸的位置固定不動。
使用時,它的軸固定不動,這樣的滑輪叫作定滑輪。
兩幅圖中軸的位置在變化。
工作時,滑輪跟物體一起運動,這樣的滑輪叫作動滑輪。
在實際生產(chǎn)生活中,人們還常常把定滑輪和動滑輪組合在一起使用,構(gòu)成滑輪組。
滑輪組可以由多個定滑輪和多個動滑輪組成。
1.實驗器材:定滑輪裝置、鉤碼、彈簧測力計、直尺、鐵架臺等。
2.實驗操作:豎直向下拉彈簧測力計,使鉤碼勻速上升,讀出彈簧測力計的示數(shù)。改變鉤碼的個數(shù),重復(fù)實驗,記錄實驗數(shù)據(jù)。
一、探究定滑輪的工作特點
4.實驗結(jié)論:定滑輪不省力,不省距離,但可以改變用力的方向。
1.實驗器材:動滑輪裝置、鉤碼、彈簧測力計、直尺、鐵架臺等。
2.實驗步驟:測出鉤碼和動滑輪的重力。豎直向上拉彈簧測力計,使鉤碼勻速上升,讀出彈簧測力計的示數(shù)。改變鉤碼的個數(shù),重復(fù)實驗,記錄實驗數(shù)據(jù)。
二、探究動滑輪的工作特點
4.實驗結(jié)論:動滑輪省力,費距離,不可以改變用力的方向。
1.實驗器材:滑輪組裝置、鉤碼、彈簧測力計、直尺、鐵架臺等。
2.實驗步驟:分別豎直向下、向上拉彈簧測力計,使鉤碼勻速上升,讀出彈簧測力計的示數(shù)。改變鉤碼的個數(shù),重復(fù)實驗,記錄實驗數(shù)據(jù)。
三、探究滑輪組的工作特點
4.實驗結(jié)論:既可以省力,又可以改變用力的方向,但是“費距離”。
定滑輪可以看成等臂杠桿
兩圖的力臂均是圓的半徑,即動力臂等于阻力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件可得,阻力和動力大小相等,但力的方向不同。使用定滑輪時,拉力的大小與拉力的方向無關(guān)。
1.為什么使用定滑輪不省力,而使用動滑輪省力呢?根據(jù)杠桿的平衡條件,說明定滑輪和動滑輪的這一特點嗎?
分析圖甲中力臂關(guān)系得,動力臂等于兩倍阻力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件可得,阻力大小是動力大小的兩倍,力的方向相同。根據(jù)來那個圖分析動力臂大小可得,使用動滑輪時,拉力的大小與拉力的方向有關(guān),最多可以省一半的力。
2.前面的實驗探究中,滑輪組兩次實驗提升相同物體,為什么彈簧測力計的示數(shù)會不同呢?
動滑輪上的繩子段數(shù)不同
1.探討把兩個滑輪組合在一起,有幾種組合方式?
承擔(dān)物體重力的繩子段數(shù):為與動滑輪接觸的繩子的段數(shù),一般用 n 表示。
2.觀察承擔(dān)物重的繩子段數(shù),分析拉力與物重的關(guān)系(不計摩擦,繩重及滑輪重)。
3.觀察承擔(dān)物重的繩子段數(shù),分析拉力與物重的關(guān)系(不計摩擦和繩重)。
分析幾圖可得:若承擔(dān)物重繩子的股數(shù)為n, 那么拉力F與物重和動滑輪重 之間的關(guān)系為:
4.探討繩子自由端移動距離s與物體移動距離h之間的關(guān)系。
繩子自由端移動距離s與物體移動距離h之間的關(guān)系:s=nh
2.繩子自由端移動距離s與物體移動距離h之間的關(guān)系:s=nh
拓展:因為s=vt,運動時間相同,s=nh,所以繩子自由端的速度v繩=nv物
汽車起重機結(jié)構(gòu)示意圖。汽車起重機含有很多簡單機械。比如,A、B組成滑輪組,吊臂是杠桿。
C桿伸縮時,吊臂的長短發(fā)生變化。D桿伸縮時,吊臂的角度發(fā)生變化。裝在E處內(nèi)部牽引鋼絲繩的卷揚機是一個輪軸,通過滑輪組提升重物。
整個汽車起重機也可視為杠桿,起吊貨物的質(zhì)量是有限的。若起吊貨物的質(zhì)量過大,汽車起重機就會發(fā)生翻車事故。操縱汽車起重機時,要控制好吊臂的長度和角度,使用汽車起重機前還應(yīng)在車身外側(cè)放好支柱(圖中的F),以防翻車,并避免輪胎受到過大的壓力。
如圖所示,美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的工地上,工人使用一個_______(選填“定”或“動”)滑輪勻速提升重300N的建筑材料(不計繩重和摩擦),則人的拉力為_______N。?
如圖所示,利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動水平地面上重為300N的物體,若物體和地面之間的摩擦力大小為60N,不計繩重及其他摩擦,則A處和F處的拉力大小分別為 ( ) A.45N 30N B.45N 60NC.60N 45ND.60N 30N
f :物體與地面之間的摩擦力
如圖所示,小欣同學(xué)只有一根繩子,他想把被風(fēng)刮倒的甲樹拉正,運用所學(xué)滑輪知識,他把繩子的一端系在乙樹上,然后繞過甲樹用力拉繩子。在甲樹被拉起的過程中( )A.甲樹相當(dāng)于定滑輪B.乙樹相當(dāng)于動滑輪C.可以省距離D.如果不計繩重和摩擦,乙樹受到200N拉力,則甲樹受到的拉力為400N
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