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沪科版八年级下册物理《滑轮及其的应用》教学案设计
第二节 滑轮及其的应用
一、课前知识准备
1．杠杆可以分为 、 、 三类。
2．杠杆可以是弯曲的吗？
二、名师解读点拨
知识点1：定滑轮
滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮。使用时，滑轮的轴 的叫做定滑轮。
【实验】用定滑轮匀速提升钩码，不断改变拉力的方向，观察弹弹簧测力计的示数是否变化？
【小结】使用定滑轮不 ，但可以改变力的 。
答案：省力；方向
【想一想】为什么使用定滑轮不省力？
【点拨】如图所示，定滑轮可以看成是一个等臂杠杆。
知识点2：动滑轮
【实验】用动滑轮匀速提升钩码，比较拉力与与钩码重力的大小。
【点拨】轴随物体一起运动的滑轮叫做 。使用动滑轮不改变力的方向，可以 力。
【想一想】为什么使用动滑轮可以省一半力？
【点拨】如图所示，动滑轮可以看成动力臂是阻力臂两倍的杠杆。
知识点3：滑轮组
【想一想】使用动滑轮能省力，但不能改变用力的方向；定滑轮不省力，但可以改变用力的方向，有既省力又能改变用力的方向的装置吗？
【点拨】定滑轮和动滑轮组合在一起叫做 ，具备定滑轮和动滑轮的优点。
【实验】按图示的方式装配好滑轮组，把匀速提起重物所用的拉力与物重相比较，绳子自由端移动的距离s和重物升高的距离h相比较。
甲 乙
【点拨】若承担物重的绳子的股数为n，不虑动滑轮重和摩擦，那么拉力F与物重G之间关系为 ，自由端移动的距离s和重物升高的距离h之间的关系为 。
【明确】上图甲、乙两个滑轮组虽然滑轮个数相同，但承担物重的绳子的股数不同，拉力也不同。 , 。
对同一滑轮组，若绳子起点在动滑轮上，则有奇数段绳子承担物重；若绳子起点在定滑轮上，则有偶数段绳子承担物重．即滑轮组绕线规律是“奇动、偶定”．
【注意】在绕线时，每个轮槽只能绕过一根绳子，并且由内到外依次绕线，画图时线要用刻度尺画直线，因为滑轮组下面的动滑轮和货物受重力，将线拉直了，所以画出的线是直线．
请同学们完成以下几图的滑轮组绕线，加深记忆．
【明确】复杂机械中的许多部件就是由杠杆、滑轮等简单机械组合起来的。任何先进的机械都可以分为机械控制系统和机械传动系统，而机械的传动系统实质就是简单机械的组合。
三、拓展整合创新
类型之一：
类型之一：定滑轮和动滑轮
【例1】（05天津）如图所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体B的重为_________N。
解析：图中是一个定滑轮，两力绳子的拉力相等，等于B的重力，由于定滑轮处于平衡状态，所以弹簧称的拉力等于两股绳子拉力及动滑轮重力的和，故 =12N。
答案：12N
【例2】如图所示，用动滑轮提起一水桶，已知桶及水共重250N，如要把水桶提高2m人需要用多大力?绳自由端应移动多大距离?(不计动滑轮重及绳与轮间的摩擦)
解析：由于是动滑轮，由两段绳承担重物，n=2，根据滑轮省力原理，F= = =125N；
绳子自由端移动距离s=nh=2×2m=4m
类型之二：滑轮组
【例3】一条绳子最多能承受4×103N的拉力，请设计一个滑轮组，用这条绳子吊起1.3×104N的重物，要求向下拉绳子，画出滑轮组安装示意图.(不计动滑轮重及摩擦)
解析：在处理这类问题时，首先要计算出承担物重的绳子段数n，即n= .其中n一定要取整数，若计算出n是小数.要采用“入”的办法，例如本题中n=3.25，则n应取4，不能按四舍五入去处理，然后根据n的数值及所需拉力方向确定动滑轮与定滑轮个数及绕绳方法.绕绳原则可用“奇动偶定”来帮助记忆.即若n为奇数，则将绳固定端拴在动滑轮框架上，然后从定滑轮开始绕绳子；若n为偶数，则将绳固定端拴在定滑轮框架上，然后从动滑轮开始绕绳子.另外还要注意所需拉力方向不同，所需定滑轮个数也不同.
答案：根据滑轮省力原理 n= = =3.25≈4
故需用4段绳子承担及重物即需要2个动滑轮.
因为要求向下拉绳子，所以需要两个定滑轮.其装配示意图如图所示.
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发表于 2019-3-9 13:23:31
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