九年级科学3.4简单机械-滑轮学案

滑轮 第一课时 学习目标：
1、能识别定滑轮和动滑轮；

2、通过演示实验，认识定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点，弄清它们省力的关系，移动距离、速度和时间的关系；

3、根据力的大小跟物重关系会组装滑轮组或画出绳子的绕法；

学习重点：定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点，动力与阻力的关系，物体移动距离、速度和时间的关系；

学习难点：滑轮组的组装及绳子的绕法；

预习案 一、 知识回顾与准备：1、杠杆的五要素；
2、力臂的做法：一 ，二 ，三 ；
3、杠杆的平衡条件 ；
4、省力杠杆 ；
费力杠杆 ；
等臂杠杆 ；

二、教材助读&预习自测 1、 滑轮的定义：滑轮是周边有槽，能绕 的小轮。滑轮是一种变形的 ，因为滑轮可以 转动，所以滑轮可以看做是一个 的杠杆。

2、 滑轮的轴 不动的叫做定滑轮，物体不随定滑轮一起 ；
滑轮的轴随 一起运动的滑轮叫做动滑轮；
滑轮的实质：是 的杠杆。

3、 滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的，可以达到即 又改变力的 的作用效果，但同时要多移动 ，使用中，省力效果取决于承担物重的绳子的 。使用时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的 。

我的疑惑：
；

探究案 探究一：研究定滑轮和动滑轮的特点 1、实验：【研究定滑轮和动滑轮的特点】 【实验目的】比较定滑轮和动滑轮的特点。

【提出问题】①②③ 【实验器材】 ；

【实验步骤】略 【实验记录】 使用机械 情况 钩码重力N 拉力大小N 钩码提升 距离（cm）
测力计移动 距离（cm）
拉力 方向 ① ② ③ ① ② ③ ① ② ③ ① ② ③ 不用机械 2N 4N 6N 5 5 5 使用定滑轮 2N 4N 6N 5 5 5 使用动滑轮 2N 4N 6N 5 5 5 【实验结论】 ①使用定滑轮不能 ，也不能省 ，但可以改变 ；
定滑轮的主要作用是 。

②使用动滑轮能省 ，但是要 距离，不可以改变 ；
动滑轮的主要作用是 。

【注意事项】 ①弹簧测力计要 拉动；
②动力的方向与并排的绳子 ；

③选用 较小的动滑轮；
④保证滑轮轴之间的摩擦 ；

探究二：定滑轮和动滑轮的实质 1、如下图，定滑轮的 相当于支点，动力臂= =滑轮的 ，更具杠杆的平衡条件可知，F= ，所以，定滑轮不 ，实质是一个 杠杆。由于等臂杠杆不省力也不省距离，所以使用定滑轮时，物体上升的高度（物体移动的距离）h和测力计下降（绳子自由端移动）的距离S相等。

F1 l1 F2 l2 2、动滑轮也可以看做是一个变形的杠杆，如图，支点O在连接重物的绳子和滑轮边缘的切点上，动力臂L1是阻力臂L2，所以动力F1是阻力F2的 ，即动滑轮能够省 ， l1 l2 F2 F1 G 探究三：使用定滑轮和动滑轮的几种情况（图中物体全部匀速运动，物体的重力均为G，F为绳子自由端的拉力，f为物体A所受的摩擦力，图中均不计绳重和摩擦）
种类 图示 动力与阻力的关系 S绳与S物的关系 V绳与V物的关系 定 滑 轮 A F1 动力：
阻力：
关系：
动 滑 轮 A F1 探究五：滑轮组 思考：如果即需要改变力的方向，又需要省更多的力，单独使用定滑轮和动滑轮都无法满足要求，人们常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成 。

1、确定承担物重的绳子的段数n的方法（不计绳重和摩擦）
在 和 之间画一条虚线，将它们隔离开，只计算绕在动滑轮上的绳子段数，有几段绳子承担，绳子自由端的拉力就等于物重和滑轮重的几分之几。

F F= F= F= F= 2、 利用滑轮组提升物体时，动力F通过的距离（绳子自由端移动的距离）S与物体被提高的高度h的关系是S= V物= V绳 滑轮组横放拉动物体平移时，滑轮组用几段绳子拉着物体做匀速直线运动，拉力大小就是物体所受 的几分之一。即F= ，此时绳子自由端移动的距离S绳与物体移动的距离S物的关系为：S绳= 。V物= V绳 拓展延伸 1、 使用定滑轮时，拉力F不沿竖直方向而改为其他方向时的拉力大小的关系分析；

2、 使用动滑轮时，拉力F沿竖直方向和不沿竖直方向拉动物体时拉力大小的关系分析；

我的知识网络——归纳小结:由学生对应学习目标完成。

1、 使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用；
2、使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时：动力F与阻力G（或f）的关系；
物体移动距离与绳子自由端移动距离的关系；
物体移动速度与绳子自由端移动速度的关系；

训 练 案 一、基础巩固1、使用__________滑轮不省力，但可以改变力的方向，使用__________滑轮能省一半力。

2、定滑轮实质上是一个__________杠杆，动滑轮实质上是一个 杠杆。

F1 F2 F3 3、如右图图表示三种不同的滑轮组，用它们提起重为G的相同重物，在A端所用的拉力分别为F1=__________，F1=_________，F1=_________，不计滑轮本身的重和摩擦。

A B GA 4、如右图所示，滑轮A是__________滑轮，它的作用是__________，滑轮B是__________滑轮，它的作用是__________。整个装置叫__________，它的作用是__________，若G=200N，不计绳重和摩擦，则作用在绳子自由端的拉力F=__________N时可使重物G匀速上升。

二、能力提升5、工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图1所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面）。其中最省力的方案是（ ）
  6、使用如上右图所示的装置来提升物体时，既能省力又能改变力的方向的装置是（ ）
训练案 7、如图所示，利用定滑轮，动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=50N。则：
M1B M2B 第9题 第7题 　 　 第8题 　 　(1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时，提升的物重分别是：G甲=______N；
G乙=_______N；
G丙=______N。

　(2)动滑轮重3N，不计绳与滑轮之间摩擦，提升的物重分别是：G甲=______N；
G乙=______N；
G丙=______N。

　(3)当物体被提升2m时。绳子自由端移动的距离分别是：S甲=______m；
S乙=______m；
S丙=______m。

　(4)如果物体被提升的速度都是0.2m/s时，绳子自由端移动的速度分别是：V甲=_____m/s；
V乙=______m/s；
V丙=______m/秒。

8、如图所示，若拉力F=900N，物体A重1500N，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3m，则沿水平方向匀速拉动物体A前进时，物体A与地面间摩擦力是______N，物体A移动______m。

9、如图所示，绳子与滑轮重不计，物体处于静止状态，如果m1=5kg，那么m2应等于__________ kg。

10、如图所示，三个滑轮拉同一物体在水平面作匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3那么有（ ）
A、F1>F2>F3 B、F1<F2<F3 F3 F2 F1 (a) (b) (c) C、F2> F1>F3 D、F2< F1< F3 11、如图所示，通过定滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F1、 F1， 第12题 则这三个力大小关系是（ ）
A、F1最大 B、F2最大 C、F3最大 D、一样大 三、拓展延伸12、如图所示装置，物体A在水平桌面上，滑轮和绳子重力以及滑轮轴处的摩擦均不计．当B物体重为10N顿时，它恰好能匀速下降．若用一个水平向左的力拉物体A使其向左匀速运动，则这个力的大小是（　 　 ）A．5N B．10N C．15N D．20N 第13题 13、如图所示，不计绳重和摩擦，吊篮与动滑轮总重为450N，定滑轮重力为40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时需用拉力大小是（ 　）
A．218N B．220N C．210N D．236N 14、用如图所示的滑轮组成的滑轮组，以最省力的方式拉动汽车，请画出滑轮组的绕绳 第15题 第14题 15、如图所示实验装置，甲重16N，乙重12N，静止时不计弹簧测力计自重，则弹簧测力计 的示数是（　 　）A．16N B．12N C．28N D．4NG1 G2 F 16、如图所示的装置中，已知重物G1=500N，重物G2=1200N，在不考虑摩擦和动滑轮重力 的情况下，使重物G1保持平衡的拉力F应等于（　 　）
A．500N B．600N C．1200N D．250N