初二物理滑輪教案_八年級物理滑輪教學(xué)教案
在八年級的物理學(xué)習(xí)過程中,會學(xué)到《滑輪》這一課,那么老師在上課之前要做好教案的設(shè)計。下面是學(xué)習(xí)啦小編收集整理關(guān)于初二物理滑輪教案以供大家參考學(xué)習(xí)。
初二物理滑輪教案設(shè)計
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
1.1 知識與技能:
1.認(rèn)識定滑輪和動滑輪。
2.知道使用滑輪的好處,理解定滑輪、動滑輪、滑輪組的作用。
3.會根據(jù)滑輪的掛線判斷省力情況,會根據(jù)要求正確組裝滑輪組
4.掌握滑輪組的規(guī)律及公式,能應(yīng)用做題。
1.2過程與方法 :
1、經(jīng)歷“探究滑輪的使用方法及工作特點”過程,運用實驗歸納法得出結(jié)論。
2、通過將定滑輪抽象成等臂杠桿、將動滑輪抽象成省力杠桿的過程,感受建模的科學(xué)方法
1.3 情感態(tài)度與價值觀 :
1.培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué),探索真理,實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣 2.通過了解簡單機械的應(yīng)用,初步認(rèn)識科學(xué)技術(shù)對人類社會發(fā)展的作用
教學(xué)重難點
2.1 教學(xué)重點 1.理解定滑輪、動滑輪、滑輪組的特點。
2.會根據(jù)滑輪的掛線判斷省力情況,會根據(jù)要求正確組裝滑輪組
3.掌握滑輪組的規(guī)律及公式,能應(yīng)用做題。
2.2 教學(xué)難點 1.會根據(jù)滑輪的掛線判斷省力情況,會根據(jù)要求正確組裝滑輪組
2.掌握滑輪組的規(guī)律及公式,能應(yīng)用做題
教學(xué)工具
彈簧秤、鉤碼、動滑輪、定滑輪、繩、小木塊
教學(xué)過程
6.1 引入新課
【師】定滑輪在生產(chǎn)、生活中比較常見,比如每周一早上升旗時就要用到滑輪。目的就是要改變動力的方向,人站在地上就可以把國旗升到旗桿頂。
生活中的定滑輪:旗桿的頂端、起重機、打樁機等。
6.2 新知介紹
【師】情景創(chuàng)設(shè):
工人要裝修三樓的房子,他們需要把貨物從地面運到三樓。工人甲在底樓地面,工人乙站在三樓。他們都想利用一根繩子和一只滑輪將貨物從地面運到三樓。
提出問題:如果你是工人甲,你該怎么使用滑輪,將貨物從地面運到三樓?如果你是工人乙,你又該怎么使用滑輪,將貨物從地面運到三樓?
【生】可以用滑輪。
【師】那么用什么滑輪呢?我們剛看到的升國旗,是人站在地面上,把國旗升到上面去了,那么剛剛說的,如果人也在上面呢,這個時候怎么把貨物運到上面呢?
所以我們不能用定滑輪,但是可以使用動滑輪。下面我們來介紹一下滑輪的幾種類型:
1 定滑輪
①定義:中間的軸固定不動的滑輪。
②實質(zhì):定滑輪的實質(zhì)是:等臂杠桿。
③特點:使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。
?、軐硐氲亩ɑ?不計輪軸間摩擦)F=G。
繩子自由端移動距離sF (或速度vF)=重物移動的距離sG(或速度vG)
【師】探究使用定滑輪的特點
1.按右圖所示方式組裝定滑輪。
2.在它的左側(cè)掛鉤碼,右側(cè)豎直向下拉彈簧測力計,觀察比較彈簧測力計示數(shù)與鉤碼所受重力的關(guān)系。(將實驗數(shù)據(jù)記錄在表中)
3.改變彈簧測力計拉力的方向,再進行觀察和比較。
4.改變鉤碼的個數(shù),重做上述實驗。
5.分析表中的數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是:
【師】綜上,定滑輪的好處就是能改變力的方向,但是不能省力。那么現(xiàn)在,如果沿著不同方向拉繩子,一樣可以將物體勻速舉高,那么力的大小會一樣嗎?
【生】通過分析力臂,在斜拉的時候,力臂仍然是等于滑輪半徑,所以力臂不變,力也不變。
【師】結(jié)論:
定滑輪特點:①F=G,即不省力,也不費力;②s=h,即不省距離,也不費距離;③作用:改變用力的方向,定滑輪實質(zhì)是一個等臂的杠桿。
2.動滑輪
【板書】
定義:和重物一起移動的滑輪。(可上下移動,也可左右移動)
②實質(zhì):動滑輪的實質(zhì)是:動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。
?、厶攸c:使用動滑輪能省一半的力,但不能改變動力的方向。
?、芾硐氲膭踊?不計軸間摩擦和動滑輪重力)則: F=1/2G;
只忽略輪軸間的摩擦則:F=1/2(G物+G動)
繩子自由端移動距離sF(或vF)=2倍的重物移動的距離sG(或vG)。
【師】生活中的動滑輪:起重機、打樁機等。
探究使用動畫滑輪的特點
1.按右圖所示方式組裝動滑輪。
2.豎直向上拉彈簧測力計,使鉤碼保持平衡態(tài),讀出彈簧測力計示數(shù),并思考這個示數(shù)與鉤碼所受重力的關(guān)系。(將實驗數(shù)據(jù)記錄在表中)
3.改變鉤碼的個數(shù),重做上述實驗,進行觀察和比較。
4.分析表中的數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是:
【板書】動滑輪實質(zhì)上是一個動力臂是阻力臂的二倍的省力的杠桿
動滑輪:①F=G/2,即使用動滑輪省一半力;②s=2h,即動力移動的距離是物體移動距離的兩倍,動滑輪是一種費距離的機械;③不改變力的方向
分析:當(dāng)提起重物的時候,支點在哪里?
在繩子和輪接觸的地方這是動力作用線,這是阻力作用線,(邊講邊用手比劃)把動力臂和阻力臂畫出來從支點到動力作用線的距離為動力臂;從支點到阻力作用線的距離為阻力臂。(先用手比劃)動力臂等于直徑,阻力臂等于半徑,即l1=2l2。
3 滑輪組
【師】我們已經(jīng)學(xué)過了定滑輪與動滑輪,生活中的吊車(下左圖)其實就是由定滑輪和動滑輪組成的滑輪組,其示意圖如下右圖。
【師】使用動滑輪能省一半力。動滑輪由兩根繩子共同承擔(dān)重物,因此每根繩子各承擔(dān)物重的一半。定滑輪的好處是可以改變動力的方向,動滑輪的好處是可以省一半力。如果既想省力又想改變動力的方向,怎么辦呢?
【生】把定滑輪和動滑輪組合在一起。我們把定滑輪和動滑輪組合在一起,稱它們?yōu)榛喗M。
【板書】定義:將定滑輪和動滑輪組合在一起的組合裝置稱為滑輪組。
特點:使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向。
1.確定承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)n的方法
在動滑輪與定滑輪之間畫一條虛線,將它們隔離開,只計算繞在動滑輪上的繩子段數(shù)。
理想的滑輪組(不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力)拉力F=1/nf物。
只忽略輪軸間的摩擦,則拉力F=1/n(f物+f動)。
2.拉力通過的距離s與物體移動高度h的關(guān)系
利用滑輪組提起物體時,動力F通過的距離s與物體被提高的高度h的關(guān)系是s=nh(n表示承擔(dān)物重的繩子股數(shù))
繩子自由端移動速度VF =n倍的重物移動的速度VG。
3.省力情況的確定方法
1)滑輪豎放時,在不考慮摩擦及動滑輪受到的重力的情況下,使用滑輪組時,滑輪組用幾根繩子吊著物體,提起物體所用的力就是重物的幾分之一。
2)滑輪組橫放時,滑輪組用幾段繩子拉著物體做勻速直線運動,拉力大小就是物體所受摩擦力的幾分之一。不計繩與滑輪之間的摩擦?xí)r,F(xiàn)= f物,此時繩子自由端移動的距離s與物體移動的距離S物的關(guān)系為:S=nS物
4.組裝和設(shè)計滑輪組
【板書】由省力情況判定繩的固定端位置
1. 利用F= G總,求出承擔(dān)總重的繩子股數(shù)n,然后根據(jù)“奇動偶定”的原則。結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪
2. 判定繩子固定端位置:n為偶數(shù),則繩子固定在定滑輪上;n為奇數(shù),則繩子固定在動滑輪上
3. 動滑輪個數(shù)為N,和動滑輪相連的繩子段數(shù)為n=2N或n=2N+1時,使用的動力最小,即最省力
課后小結(jié)
定滑輪特點:①F=G,即不省力,也不費力;②s=h,即不省距離,也不費距離;③作用:改變用力的方向,定滑輪實質(zhì)是一個等臂的杠桿。
動滑輪特點:①F=G/2,即使用動滑輪省一半力;②s=2h,即動力移動的距離是物體移動距離的兩倍,動滑輪是一種費距離的機械;③不改變力的方向
滑輪組特點:將定滑輪和動滑輪組合在一起的組合裝置。
使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向。
利用滑輪組提起物體時,動力F通過的距離s與物體被提高的高度h的關(guān)系是s=nh(n表示承擔(dān)物重的繩子股數(shù))
繩子自由端移動速度vF =n倍的重物移動的速度vG
初二物理滑輪教案練習(xí)題:
1、使用如圖所示的裝置勻速提起重物G所有的拉力中(D )
A.F1最大 B.F2最大 C.F3最大 D.一樣大
2、如圖所示,不計滑輪及繩重,以及滑輪與繩之間的摩擦,水平拉力為F,物體的重力為G,且在水平面上勻速向右滑動,物體所受的摩擦力的大小等于( D )
A、F B、G C、G/2 D、F/2
3、如圖所示表示三種不同的滑輪組,用它們提起重為G的相同重物,在A端所用的拉力分別為 G/3 ; G/4 ; G/5 。不計滑輪本身的重和摩擦。
4、圖1中A是動滑輪。利用這樣的裝置把物體舉高,用力的方向應(yīng)向__上__(選填“上”、“下”)。如果A重2牛,要提起50牛的物體,至少要用_26_牛的拉
力。若要使物體上升2米,應(yīng)將繩的自由端拉動__4__米。
5、如圖所示,在豎直向上大小為10N的力F的作用下,重物A沿豎直方向勻速上升.已知重物A上升速度為0.2m/s,不計滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦,則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為( D )
A.20N;0.4m/s B.20N;0.1m/s C.5N;0.4m/s D.5N;0.1m/s
物體橫放時,拉力等于物體受到的摩擦力的1/n(繩子股數(shù))
初二物理滑輪知識點
要想解決好機械效率的問題,先要明白什么是總功,有用功和額外功
有用功:對物體做的功是有用功
W有=G物h
額外功:一般不計繩重和摩擦,對動滑輪所做的功是額外功
W額=G動h
總功:拉力所做的功
W總=FS
總功還可以表示有用功和額外功的總和
W總=W有+W額=G物h+G動h
機械效率指有用功和總功的百分比
有兩種算法
η=W有/W總
=G物h/FS
η=W有/W總
=W有/(W有+W額)
=G物h/(G物h+G動h)
=G物/(G物+G動)
通過第二個算法可以知道,機械效率高低和繩子繞法,物體移動距離等無關(guān)
只和物體重、動滑輪重有關(guān)
所以,要提高機械效率,就要增加物體的重量
物體越重,機械效率越高
滑輪問題專項解析
1考點分析
在進行受力分析時,尤為要注意繩重和摩擦,絕大多數(shù)題中繩重和摩擦都是忽略不計的,但一旦有繩重和摩擦,繩端拉力F就不能再按照下列總結(jié)中的公式了。
實驗探究中的滑輪問題也在考察范圍內(nèi),仍是注重控制變量法的應(yīng)用。
2內(nèi)容總結(jié)
定滑輪
繩端拉力F=G(不考慮繩重和摩擦)
繩端移動的距離s=h(h為物體移動的距離)
繩端的速度v=v1(v1為物體移動的速度)
作用:改變用力的方向
動滑輪
繩端拉力F=½(G+G動)(不計繩重和摩擦)
繩端移動的距離s=2h(h為物體移動的距離)
繩端移動的速度v=2v1(v1為物體移動的速度)
作用:省力,但不省距離
滑輪組
繩端拉力F=1/n(G+G動)(不計繩重和摩擦)(n為承重端繩子的股數(shù))
繩端移動的距離s=nh(h為物體移動的距離)
繩端移動的速度v=nv物(v物為物體移動的速度)
機械效率
η=W有/W總=G/nF=G/(G+G動)(不計繩重和摩擦)
η=W有/W總=G/nF(考慮繩重和摩擦)
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