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第十一章　簡單機械
第二節(jié)　滑輪及其應(yīng)用
預(yù)習(xí)清單
1.滑輪有_______和________兩種。使用滑輪時，滑輪的軸固定不動的滑輪叫做_____滑輪；滑輪的軸與物體一起運動的滑輪叫做_____滑輪。
2.定滑輪______省力，______省距離，但是可以改變力的________，定滑輪的實質(zhì)是一個________杠桿。（前兩空均選填“能”或“不能”)
定
等臂
定滑輪
動滑輪
動
不能
不能
方向
預(yù)習(xí)清單
3.用動滑輪的好處是____________缺點是不能改變力的______，且_____距離。動滑輪的實質(zhì)是_____力臂為_____力臂2倍的杠桿。
4.用滑輪組的特點是：使用滑輪組既能________，又能________________。
方向
省力
可以省力
費
動
阻
改變力的方向
導(dǎo)入新課
胖子與瘦子在提米的過程中，使用了什么工具？ 為何會出現(xiàn)上圖中的這種情況呢？
任務(wù)一：定滑輪及其特點
定滑輪：使用滑輪時，其軸固定不動的滑輪叫做定滑輪。
任務(wù)一：定滑輪及其特點
實驗：探究定滑輪的特點
實驗器材：鐵架臺、定滑輪、細(xì)線、鉤碼、刻度尺、彈簧測力計。
任務(wù)一：定滑輪及其特點
實驗：探究定滑輪的特點
實驗步驟：
（1）用彈簧測力計直接測出鉤碼的重力G。
（2）使用定滑輪緩緩提升鉤碼，記錄整個過程中拉力的大小F、鉤碼上升的距離h物 、拉力移動的距離s繩及拉力的方向。
任務(wù)一：定滑輪及其特點
實驗：探究定滑輪的特點
實驗步驟：
（3）改變拉力的方向，分別沿豎直方向拉升、斜著拉升、水平拉升鉤碼，觀察拉力F1、F2、F3的大小。把實驗數(shù)據(jù)記入表格中。
（4）改變鉤碼的重力，重復(fù)上述實驗。
任務(wù)一：定滑輪及其特點
（5）數(shù)據(jù)記錄。
任務(wù)一：定滑輪及其特點
分析論證：
（1）拉力與重力的大小關(guān)系：F=G，即使用定滑輪不省力。
（2）拉力的方向：改變了力的方向。
（3）拉力（繩末端）移動的距離與鉤碼上升的高度之間的關(guān)系為s繩 =h物。
實驗結(jié)論：
使用定滑輪不省力，不省距離，但可以改變力的方向。
任務(wù)二：動滑輪及其特點
動滑輪：使用滑輪時，如果滑輪的軸能隨物體一起運動，這種滑輪叫做動滑輪。
任務(wù)二：動滑輪及其特點
實驗：探究動滑輪的特點
實驗器材：鐵架臺、動滑輪、細(xì)線、鉤碼、刻度尺、彈簧測力計。
任務(wù)二：動滑輪及其特點
實驗：探究動滑輪的特點
實驗步驟：
（1）用彈簧測力計直接測出鉤碼的重力G。
（2）使用彈簧測力計緩緩豎直向上拉動滑輪提升鉤碼，記錄整個過程中用力大小F、鉤碼升高的距離h及拉力移動的距離s。
任務(wù)二：動滑輪及其特點
實驗：探究動滑輪的特點
實驗步驟：
（3）將測量結(jié)果填入表格。改變鉤碼的個數(shù)，重復(fù)上述實驗過程。
（4）實驗數(shù)據(jù)。
任務(wù)二：動滑輪及其特點
分析論證：
（1）拉力與重力的關(guān)系：F＜G，即使用動滑輪能省力。若不計動滑輪的重力及摩擦力時，則拉力為。
（2）拉力的方向：不能改變力的方向。
（3）拉力（繩末端）移動的距離s與鉤碼上升的高度h之間的關(guān)系為s繩 =2h物。
實驗結(jié)論：
使用動滑輪可以省力，但不改變力的方向，且費距離。
任務(wù)三：滑輪組
滑輪組：將定滑輪與動滑輪組合起來使用，這種裝置叫做滑輪組。
任務(wù)三：滑輪組
這兩種繞線方法的不同之處：
（1）繩端的固定點不同：甲固定在定滑輪的軸上，乙固定在動滑輪的軸上。
（2）拉力的方向不同：甲通過定滑輪向下，乙通過動滑輪向上。
任務(wù)三：滑輪組
滑輪組的特點：
①用力情況：如下圖甲所示，重物由二段繩子通過動滑輪吊著，每段繩子都要承擔(dān)物重，因為同一根繩子上的力相等，所以拉力的大小為 （忽略動滑輪的自重、繩重與摩擦）。
任務(wù)三：滑輪組
滑輪組的特點：
②距離情況：圖中的重物由二段繩子通過動滑輪吊著，若物體升高的距離為h時，則每段繩子都要上升h，兩段繩子上升的總距離都要被拉力拉走，所以拉力（繩子自由端）移動的距離為2h。
任務(wù)三：滑輪組
滑輪組的組裝：
繞繩方式的判斷——“奇動偶定”。
當(dāng)承重的繩子段數(shù)n為偶數(shù)時，繩的起始端系在定滑輪的掛鉤上；當(dāng)n為奇數(shù)時，繩的起始端系在動滑輪的掛鉤上。簡稱“奇動偶定”。
核心總結(jié)
課堂評價
1.如圖所示，甲、乙兩人將同一物體拉到樓頂上，不計滑輪重力、繩重和摩擦，下列說法正確的是 （ ）
A.甲、乙兩人用力一樣大
B.甲使繩索移動的距離大于乙使繩索移動的距離
C.乙用力比甲小
D.甲乙使繩索移動的距離相等
C
課堂評價
2.如圖所示，用20 N的拉力向上拉動繩子，使重為50 N的物體5 s內(nèi)勻速升高5 m（不計繩重和摩擦）。則下列說法中不正確的是 （ ）
A.繩子自由端移動的距離為15 m
B .動滑輪重為10 N
C.物體上升的速度為1 m/s
D.繩子自由端拉動的速度為6 m/s
D
課堂評價
3.在圖中用線代表繩子，將三個滑輪連成省力的滑輪組，要求人用力往下拉繩使重物升起，且繞線符合圖中要求。
課堂評價
4.如圖所示，在繩子自由端拉力F 作用下重為20 N 的物體沿水平面以0.01 m/s的速度勻速行駛20 s，受到的摩擦力為30 N。拉力F=________N，繩子自由端拉動的速度是_________m/s。（忽略繩子和滑輪的重力及輪與軸、繩子與滑輪間的摩擦）
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0.03
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