滑轮教学设计
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中考考标:定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用 A 重 点:定滑轮、动滑轮、滑轮组特点 难 点:力之间、距离之间关系的分析
课前活动:学生自己预习回顾定滑轮、动滑轮及滑轮组知识点 课堂活动:
一、定滑轮、动滑轮特点
通过视频回顾定滑轮、动滑轮特点。
定滑轮特点: 动滑轮特点:
实质:等臂杠杆 实质:省力杠杆 不省力,不费距 省力,费距
可以改变力的方向 不可以改变力的方向 F = G物, F = ?(G物+G动), S绳=h物 S绳=2h物
课内练习一:
1.如图所示,匀速提升同一重物升高相同的高度h, (1)拉力F1,F2,F3的大小关系是 ;
(2)动力移动的距离s1. s2. s3的大小 。
2.滑轮在生活中有着广泛的应用.在图中,绳重和摩擦不计,物重均为50N,滑轮重2N.当需要改变用力方向时,要使用滑轮 (选填“甲”或“乙”),此时绳子自由端的拉力F= N;当需
要省力时,要使用动滑轮,此时绳子自由端的拉力F= N.
二、滑轮组特点
通过视频回顾n=2滑轮组特点,引导学生分析n=3滑轮组力、距离两方面的关系。 找绳子段数,
n=2
总结滑轮组特点:(忽略绳重及摩擦)
n=4 n=5
F?1(G物?G动)n
S?nh (n为绳子承担动滑轮的段数)
3.如图所示,动滑轮重为50 N,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是200N,则物重是 N;若重物上升的速度是0.2m/s,则绳子自由端下降的速度为 m/s。
三、水平放置的滑轮
一辆汽车不小心陷入了泥潭中,小明想按下图甲、乙两种方式将汽车从泥潭中拉出,若车重为G,运动时的摩擦力为f,请帮他分析F1、F2的大小。
F1= F2= 绳子移动的距离与车移动的距离之间的关系。
S绳= S车 S绳= S车
总结水平方向上滑轮组的特点:(忽略滑轮和绳子的重力及摩擦)
F?1f物n
S?nS物
4.某装修工人用如图所示的滑轮组在10s时间内将重600N的装修材料提升了4m,在提升装修材料的过程中,工人拉力的功率为280w,试求: (1)绳子移动的速度 (2)拉力的大小 (3)动滑轮的重
(4)若现要提升800N的装修材料,绳子自由端移动的距离为3m,则拉力做的功是多少?
5.一体重为600 N,双脚与地面的接触面积为0.05 m,且对地面的压强为2000pa的工人,用如图所示的滑轮组将重为800 N的物体匀速提高了0.5 m。(不计绳重及摩擦)。求: (1)在匀速提升物体的过程中,工人对绳子的拉力为多大? (2)动滑轮重多少N;
(3)使用该滑轮组,这个工人最多能提起多重的物体。
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四、课后练习
1.(2015·汕尾)如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是( )
2.(2015·荆门)滑轮在中世纪时就被应用于战场,如图所示,弓箭手用200 N的平均拉力通过滑轮组将弦拉满到弓上射击,若动滑轮移动了90 cm(不计滑轮和绳重、摩擦)。以下说法正确的是( )
A.使用滑轮组是为了省功,从而节省体能 B.使用滑轮组是为了改变力的方向,方便用力 C.使用滑轮组是为省力
D.使用滑轮组时弓箭手做的功为180 J
3.如图所示,利用滑轮组匀速提升重物,经过10 s,重物被提升了3 m,则绳子自由端移动的速度是 m/s。
4.小明设计了以下两种通过滑轮让物体移动的方法,若物体匀速运动,请你帮他分析拉力的大小。若物体移动了2m,则滑轮移动了多少?
图1 图2
(1)如图1,若物体A的摩擦力为f=10N, 则F= N ,滑轮移动的距离S= m (2)如图2,若物重10N,动滑轮重2N, 则F= N ,滑轮移动的距离S= m
5.如图所示,用F=50 N的拉力使重物G在水平地面上做匀速直线运动,若2 s内物体移动3 m,求:
(1)绳的自由端运动的速度; (2)重物G受到的摩擦力。
6.(2015·孝感)如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。
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已知井深12 m,物体重G=6×10 N,汽车重G车=3×10 N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=
3
2.2×10 N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求:
(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功? (2)若汽车运动的速度为3 m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间? (3)汽车牵引力为多少?牵引力的功率为多少?