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课件网) 第三章 能量的转化与守恒 第4节 简单机械 浙教版 科学（初中） 九年级上 1 课堂导入 观察思考 你能想起哪些滑轮的应用？ 利用滑轮，人可以轻松拉起一辆摩托车，与滑轮哪些因素有关？ 互动学习 2 一、定滑轮和动滑轮 1．观察滑轮，并指出它的结构特点。 滑轮是一种周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。 使用滑轮工作时，根据滑轮轴的位置是否移动，可将滑轮分成定滑轮（fixed pulley）和动滑轮（moving pulley）两类。 定滑轮 动滑轮 定滑轮的轴固定不变，动滑轮的轴随钩码一起移动。 2．请用滑轮、细线、铁架台等设计两种方案，要求利用滑轮把钩码提升起来，在图中画出实验装置示意图。 o o 方案一 滑轮的轴固定不动就是定滑轮。支点在轴心o处 方案二 滑轮的轴跟物体一起运动是动滑轮。支点在边缘o处。 3．利用设计的方案，组装好装置，提升钩码。 1、如图甲所示，用弹簧测力计测出钩码的重G1。 甲 乙 F1 G1 2、如图乙所示，通过定滑轮用弹簧测力计匀速向下拉动钩码，记录弹簧测力计的读数F1，并与钩码的重相比较。 使用定滑轮，无论拉力方向怎么变化，弹簧秤的拉力始终与钩码重力相等即：F1 ＝F2 ＝F3 ＝G1 丙 G1 F3 F2 改变拉力的方向，如图丙所示，观察弹簧测力计的读数是否发生变化？ 结论： 定滑轮特点：定滑轮不省力也不费距离，但能改变力的方向。 始终不变 丁 G2 F2 F2读数近似等于钩码和滑轮的总重的一半。 3．先用弹簧测力计测出钩码和滑轮的总重G2。如图丁所示，通过动滑轮用弹簧测力计匀速向上拉动钩码，记录弹簧测力计的读数F2，并与钩码和滑轮的总重相比较。 动滑轮特点：不能改变力的方向，但能省一半的力，而且费距离。 结论： 由于摩擦力的存在，实 际所用的力要大一些。 F1 L2 L1 F2=G 你能用杠杆的平衡条件来分析论证吗？ G 定滑轮在使用时，相当于一个等臂杠杆，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。 在图乙、丁中分别作出定滑轮、动滑轮的动力臂和阻力臂，并找出动力臂和阻力臂之间的关系。分析为什么使用定滑轮不省力，而使用动滑轮可以省一半力。 因此：只使用定滑轮，无论拉力方向怎么样，F＝G 所以定滑轮不省力但能改变力的方向。 F1 F2=G O 由杠杆平衡的条件:F1L1=F2L2 即：F1L1=GL2 所以：F1 =G 因为：L1=L2 O L1 L2 F2 F1 动滑轮在使用时，O 点为杠杆支点，滑轮的轴为阻力作用点，提升重物时，若不改变拉力的方向，则动滑轮相当于动力臂是阻力臂2 倍的省力杠杆。 由杠杆平衡的条件：F1L1=F2L2 即：F1L1=GL2 所以F1 =G/2 因为 L1=2L2 L1 L2 F2=G F1 因此：使用动滑轮，可以省力但不能改变力的方向。 互动学习 2 二、滑轮组 定滑轮能改变力的方向，但不能省力；动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向。 1、滑轮组：把定滑轮和动滑轮组合起来使用的装置。 那么，使用滑轮组时，拉力的大小究竟跟什么因素有关呢？ 滑轮组优点：不但可以省力，而且可以改变力的方向。 2、实验探究：滑轮组的拉力和物重的关系 (1)实验器材：定滑轮、动滑轮、弹簧测力计、细绳、铁架台、钩码。 (2)实验步骤： ①用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的总重G。 ②按如图甲所示方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F1。 你知道承担重物绳子股数有多少吗？ 承担重物绳子即与动滑轮连接的绳子股数n=4 F1 ③.按如图乙所示方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F2。 乙 承担重物绳子即与动滑轮连接的绳子股数n=5 F2 滑轮组的拉力和物重的关系记录表 实验 钩码和动滑轮的总重 （牛） 承重绳子股数 弹簧测力计的拉力（牛） 拉力与物重关系 甲 4.13 4 1.04 乙 4.13 5 0.83 F1=G/4 F2=G/ ... ...
