人教八年级下册物理第2课时 滑轮组和其他简单机械(教案)

人教八年级下册物理第2节滑轮

第2课时滑轮组和其他简单机械

【教学目标】

一、知识与技能

1．知道滑轮组的结构、特点和应用，会根据要求使用和组装滑轮组.

2．了解其他简单机械如轮轴和斜面的工作原理和使用方法.

二、过程与方法

经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组.

三、情感、态度与价值观

1.关心生活、生产中有关滑轮组、斜面和轮轴的实际使用.

2.具有对现实生活中简单机械的应用是否合理进行评价的意识.

3.通过了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用.

【教学重点】探究滑轮组的特点，会按要求组装.

【教学难点】了解轮轴和斜面的工作原理.

【教具准备】多媒体课件、定滑轮、动滑轮、钩码、细绳、弹簧测力计、扳手、水龙头、长木板等.

【教学课时】1课时

【巩固复习】

教师引导学生复习上一课时内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.

【新课引入】

师现实生活中我们除了应用定滑轮和动滑轮，还使用了其他简单机械，如我们可以将动滑轮和定滑轮组装起来，形成一种新的简单机械，并研究它的特点和组装方式，请同学们说说生活中你还见过哪些简单机械.

生：扳手、水龙头等.

教师提示：其实我们生活中还有很多常见的简单机械，比如汽车在蜿蜒盘旋

的公路上行驶到山顶便是利用了斜面这种简单机械；而汽车使用方向盘改变方向、开门时使用门把手将门打开便是利用了轮轴这种简单机械.下面我们就一起来探究滑轮组、斜面、轮轴这三种简单机械吧.

【进行新课】

知识点1 滑轮组

师我们知道使用定滑轮可以改变力的方向，使用动滑轮可以省力，那能否把二者的优点都利用起来，组合在一起构成一个新机械呢？

生讨论、交流.

师请同学们按你们的设想，将刚才的一个定滑轮、一个动滑轮组合起来，看哪一组做的又好又快，并且进行实验，来验证是否既省力，又可以改变力的方向.

学生分组实验进行探究，教师巡视指导.学生完成实验，交流实验结论.

师像这样把定滑轮和动滑轮组合在一起就是滑轮

组，当用滑轮组提升重物时拉力与物重之间有何关系？请

大家分组进行实验探究，找出其关系.

教师参与实验指导，并在黑板上画出甲、乙两组不同

的滑轮组，并演示组装，然后请一名学生上台用甲、乙两

个滑轮组将同一个钩码提起来.

要求学生注意观察、记录弹簧测力计的示数，并说说甲、乙两个滑轮组中动滑轮的绕线方法有何不同.

师两次示数不同的原因是什么？

学生观察、讨论后回答：承担钩码的绳子段数不同.

师你能数出有几段绳子吊着钩码吗？

学生观察、讨论后进行回答：甲有2段，乙有3段.

教师进一步引导学生总结数绳子段数的方法：数绕在动滑轮上和固定在动滑轮上的绳子段数.有几段绳子吊着物体，拉力就是钩码重的几分之一.但是在实际情况中动滑轮的重力不能忽略，所以在实验中得出的拉力并不是钩码重的几分之一，而是稍大于这个值.

教师在黑板上画出股数分别是2、3、4、5的滑轮组的绕法图，如图所示，让学生数数是几段绳子吊着物体，判断滑轮组的省力情况.（让学生体会相同数

目的滑轮采用不同的绕线方式，承担重物的绳子段数不同，导致省力多少不同.）

教师让学生观察四个不同的绕法图，引导学生找出其中的规律，得出关于绳子绕法的结论：奇动偶定（绳子的固定端在动滑轮上，则为奇数段绳子；绳子的固定端在定滑轮上，则为偶数段绳子），并且进一步总结出绳子自由端拉力移动距离s 和物体移动距离h 之间的关系：s=nh.

教师用多媒体播放课件“滑轮组的组装”，并讲解.

滑轮组的组装（多媒体课件）

组装滑轮组需要解决三个方面的问题：

（1）确定承担物重的绳子段数.由滑轮组的省力情况1F G n

=或1F G G n

=+动（），可得承担物重的绳子段数G G G n n F F +==动或，n 应取整数，且要采用进位法.也可以根据绳子自由端移动距离s 与物体上升高度h 之间的关系确定，即s n h

=. （2）确定滑轮个数.当承担物重的绳子段数n 为偶数时，按照每个动滑轮有

2段绳子承担，则动滑轮个数为n/2，定滑轮个数为12

n -，即比动滑轮少1个，

若要改变力的方向，则需要再加一个定滑轮，这时动滑轮和定滑轮个数相等.当n

为奇数时，如不需要改变力的方向，则动滑轮和定滑轮个数相等，均为

1

2

n-

；

若要改变力的方向，则需要再加1个定滑轮，即动滑轮个数为

1

2

n-

，定滑轮个

数为

1

2

n+

.滑轮组中动滑轮和定滑轮的个数可按“一动配一定，偶数减一定，变向

加一定”的方法确定.

（3）确定绳子的起点.当承担物重的绳子股数n为偶数时，绳子的起点在定滑轮上；当承担物重的绳子段数n为奇数时，绳子的起点在动滑轮上.即按“奇动偶定”的方法确定.

例题1（用多媒体展示）同一物体沿相同水平地面做匀速移动，如图所示，

拉力分别为F

甲、F

乙

、F

丙

，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（）

A.F甲＜F乙＜F丙

B.F甲＞F乙＞F丙

C.F甲＞F乙＝F丙

D.F甲＝F乙＞F丙

解析：甲图为一个定滑轮，因为定滑轮不省力，故拉力大小等于阻力f，即F甲＝f；图乙是动滑轮，省一半的力，故拉力F乙＝1/2f；图丙由一定滑轮和一个动滑轮组成，有三段绳子承担，故拉力F

丙

＝1/3f.综上所述，符合题意的是B项.

答案：B

例题2 (用多媒体展示)电气化铁路的高压输电线，无论严冬还是盛夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力.为此，工程师设计了如图所示的恒定拉力系统，其简化原理图如图所示.实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×10-2m3，共悬挂20个水泥块.已知水泥块的密度为2.6×103kg/m3，g取10N/kg.