沪科版物理八年级下册 第十章第二节 课时2 滑轮组教案
展开课时2 滑轮组 一、教学目标 1.知道滑轮组的作用。 2.会根据要求使用滑轮组。 二、教学重难点 1.重点:滑轮组的装配及省力情况。 2.难点:了解滑轮组的绕线方式不一样,省力情况也不一样。 三、教学过程 (一)导入 通过上节课的学习,我们知道了定滑轮、动滑轮各自的实质和作用。如果把两种滑轮组合起来使用,那又会有什么不一样的地方?在学习完今天的课程后,我们将会知晓。 (二)新课教学 1.滑轮组 教学情境:请同学们观看生活中常见的场景图片后,教师讲解滑轮组的定义。 知识归纳:定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组。 2.探究滑轮组的特点 教学情境:上节课学习完定滑轮和动滑轮的知识后我们清楚地知道,使用定滑轮可以改变力的方向,但不能省力;使用动滑轮可以省力,但不能改变用力的方向。现实生活中,我们经常会见到下图所示的情况,联系生活从图中分析总结,使用滑轮组的原因: a.使用滑轮组是为了省力; b.使用滑轮组是为了改变力的方向。 提出问题:使用滑轮组一定能改变力的方向吗?使用滑轮组可以省力,其大小与重物的重力大小有什么关系呢?滑轮的个数越多越省力,还是绕线的有效绳子段数越多越省力?使用滑轮组的拉力大小与哪些因素有关? (1)设计实验 实验器材:定滑轮、动滑轮、钩码、弹簧测力计、细线、刻度尺 (2)实验步骤 ①用弹簧测力计匀速竖直向上提拉一定数量的钩码,记下弹簧测力计的示数为G,并用刻度尺测量出钩码上升的高度为h; ②将步骤①中的钩码用细线绕过滑轮组,如图a所示,用弹簧测力计匀速向下拉动钩码,将其提升相同的高度h,记下弹簧测力计的示数为F1,并用刻度尺测量出细线移动的长度为s1; ③将步骤①中的钩码用细线绕过滑轮组,如图b所示,用弹簧测力计匀速向上拉动钩码,将其提升相同的高度h,记下弹簧测力计的示数为F2,并用刻度尺测量出细线移动的长度为s2; ④重复上述操作,将滑轮组更换为如图c所示,记下弹簧测力计的示数为F3,测量出细线移动的长度为s3; ⑤更换不同数量的钩码,依次重复上述①②③④步骤,并且记录下对应的实验数据; ⑥用弹簧测力计测量出滑轮组里动滑轮的重力为G动; ⑦根据最终的实验数据,并结合图d、e、f,让同学试着总结出滑轮组的特点: a.滑轮组既能省力,有时也能改变力的方向,但费距离; b.相同的滑轮组,绕线方式不一样,最终的拉力大小也不一样,且有效绳子段数越多,拉力越小; c.上升相同的高度,有效绳子段数越多,绳子自由端移动的长度越长; d.由b、c图可知,拉力的大小与定滑轮的个数无关。 知识归纳: (1)用滑轮组提拉重物时(不计绳重与摩擦),滑轮组用n段绳子提升物体,绳子自由端移动的距离s绳是重物提升高度h物的n倍,即:s绳=nh物。 (2)绳子自由端的拉力F拉是物体和动滑轮总重的,即:。 (3)若不考虑摩擦与动滑轮的自重,则:。 (4)n是指直接与动滑轮连接的有效绳子段数。 (5)滑轮组绕线问题:奇动偶定,先里后外,一动配一定。 a.奇动:指的是当动滑轮上的有效绳子段数为奇数时,绳子的起始端在动滑轮上; b.偶定:指的是当动滑轮上的有效绳子段数为偶数时,绳子的起始端在定滑轮上。 说明:滑轮组水平放置时,水平拉着物体做匀速直线运动,此时拉力的大小(不计绳子与滑轮之间的摩擦):(f为物体受到的摩擦力);绳子自由端移动的距离:s绳=ns物(s物为物体移动的距离)。 3.例题讲解 例 某兴趣小组用如图所示的滑轮组(物体与动滑轮用绳子连接)匀速拉动放在水平面上的物体,此时物体的重力为1000N,受到的摩擦力为200N,用80N的拉力F,10s内把物体拉动的距离为2m。求:(不计绳重与摩擦) (1)动滑轮的重力; (2)拉绳的速度。 解:(1)因为不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,由图可知,n=3,由力的方向可得,,动滑轮的重力:G动=nF-f=3×80N-200N=40N (2)物体的速度: 拉绳的速度:v绳=nv=3×0.2m/s=0.6m/s 四、布置作业与教学反思实验次数G/Nh/cmF1/Ns1/cmF2/Ns2/cmF3/Ns3/cm123