首页 > 文章中心 > 定滑轮和动滑轮

定滑轮和动滑轮

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇定滑轮和动滑轮范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

定滑轮和动滑轮范文第1篇

一、绕绳股数和省力情况分析

滑轮组省力多少,不仅与动滑轮的个数有关,还与绳子的绕法有关.当滑轮组中动滑轮的个数被固定后,省力多少只与绳子的绕法有关.用几段绳子吊着动滑轮,提起物体所用的拉力F就是物重的几分之一(不计动滑轮、绳重和摩擦).绳子股数的判断可采用“遮掩法”,即从定滑轮动滑轮中间用手遮住定滑轮部分,数出留在动滑轮上的绳子段数即为承重绳子的股数n.

如图1中的绳子股数n为4,则拉力F就为G/4.如图2中的绳子股数n为5,则拉力F就为G/5.

二、 几种常见绳子绕法的作图分析

1.确定绳子自由端“逆向绕法”

“逆向绕法”是指由绳子自由端向固定端连线的方法.

例1如图3所示,用线代表绳子,将两个滑轮连成省力的滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物升起.

解析采用逆向绕法解题如图4:

2.确定绳子固定端“奇动偶定绕法”

“奇动偶定绕法”是指当承重绳子股数n为奇数时,绳子固定端应系在动滑轮上,当承重绳子股数n为偶数时,绳子固定端应系在定滑轮上.

例2用滑轮组提升重物,请在图5中画出拉力F=G/3的绳子的绕法.(不计动滑轮、绳重和摩擦)

解析根据要求拉力F=G/3,n=3(3为奇数),所以绳子固定端应系在动滑轮上,然后向上绕过定滑轮,再向下绕过动滑轮引出绳子自由端,解题如图6.

3.最省力情况下的绳子绕法

当动滑轮个数一定时,承重绳子股数n最多时最省力.

如果滑轮组中定滑轮和动滑轮个数相同,将绳子固定端系在动滑轮上,绳子自由端从动滑轮引出,此时承重绳子股数最多,因此最省力(如例3).

如果滑轮组中定滑轮个数多于动滑轮个数,将绳子固定端系在动滑轮上,绳子自由端从定滑轮引出,此时承重绳子股数最多,因此最省力(如例4).

如果滑轮组中定滑轮个数少于动滑轮个数,将绳子固定端系在定滑轮上,绳子自由端从动滑轮引出,此时承重绳子股数最多,因此最省力.

例3要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图7中画出最省力的绕绳方法.

解析

例4站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶.请在图8中画出滑轮组绳子的绕法.

解析

小练笔

定滑轮和动滑轮范文第2篇

关键词:简单机械;定滑轮;动滑轮;教学设计

一、教材分析

《全日制义务教育物理课程标准》对于“简单机械”的要求是:通过实验探究学会使用简单机械改变力的大小和方向。可见,学生对于简单机械这一重要基础知识的掌握,不是通过教师的讲授来实现,而是强调让学生“通过实验探究”而获得的。目的就是使学生通过自主设计实验,学会运用科学的探究方法,体验科学探究的过程,感受“成功”的喜悦,从而使学生在获取知识的同时科学素养得以提高。

教材中《其他简单机械》由三部分内容:定滑轮、动滑轮的定义,定滑轮、动滑轮的特点及滑轮组三部分的内容组成,三部分花一个课时完成,内容太多,学生的探究活动无法很好地展开。因此,本人将教材的内容分为两个课时完成,此教案设计仅由定滑轮、动滑轮的定义,定滑轮、动滑轮的特点两部分内容构成。在教案设计中,本人将定滑轮、动滑轮的定义由直接给出改为由学生自己设计装置而引出,使学生获得更多的体验。

二、学生分析

1.学生年龄特点和认知特点

据J.piaget的认知发展阶段理论,九年级的学生正处在思维的转型期,是科学思维能力、概念转变能力飞跃发展的时期,同时学生的自主意识开始增强,喜欢按自己的意识办事。

2.学生已掌握的基础知识与技能

通过长期的训练学生已具备初步的设计探究、实际操作、小组合作和分析归纳能力。通过前面杠杆的学习,学生也了解了对简单机械的研究主要着重在省力的情况,运动距离的情况等方面。

三、教学目标

1.知识与技能

(1)认识定滑轮和动滑轮;

(2)知道简单机械的一些应用。

2.过程和方法

(1)通过观察和实验,了解定滑轮和动滑轮的结构;

(2)通过探究,了解定滑轮和动滑轮的特点。

3.情感、态度与价值观

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。

四、教学的重点和难点

重点:定滑轮、动滑轮的力学特点。

难点:动滑轮省一半力的条件。

五、教学准备

1.实验器材

铁架台、滑轮、细绳、钩码、刻度米尺、形形的弹簧秤、天平、计时器等。

2.学生分为4人一组,共11组,各组选定1名召集人,1名记录员

定滑轮和动滑轮范文第3篇

首先来看一个简单的问题:

例1.如图,请按要求组装滑轮组,要求:F= 。

解析:第一步,先根据公式n= 算出绳子的股数n= =5。

第二步,根据奇动偶定规律确定绳头应缠绕在哪个滑轮上。

因为n=5,所以应绕在动滑轮上。(如上图)

有些题目动滑轮和定滑轮并没有画出来,因而首先必须确定动滑轮、定滑轮个数,增加了解题难度。

例2.已知用滑轮组提升重物G时,拉力F= ,F方向向下,不计动滑轮重、绳重和摩擦,在图中画出绳子的绕法。

解析:第一步,股数n= =4,即绳子股数确定为4,但是遇到了一个问题,即动滑轮个数n 与定滑轮个数n 的确定。

第二步,确定方法:n = =2,

n =n = =2(可以改变用力的方向)

或n = -1=1(不可以改变用力的方向)

第三步,根据奇动偶定规律,可确定组装图如上图。

有了以上的解题方法看起来好像能够解决所有问题了,但实际上是这样吗?我们来看下面的这道题目。

例3.现有一根绳子只能承受1000N的拉力,要使它能提起重4200N的重物,应怎样装配滑轮组?(动滑轮重及摩擦不计)

解析:第一步,n= = =4.2。刚开始我们便遇到了一个问题,怎么办?

我们采取“进一法”,即 n=5。

第二步,确定动滑轮与定滑轮个数。

n = =2.5,这里我们又遇到了新问题,即滑轮个数为小数的问题,此时应采用取整数法,即n =2,

n =n =2(不可以改变用力的方向)

n =n +1=3(可以改变用力的方向)

这里读者要注意的是定滑轮个数公式和上题的不同之处。

综合以上各种情况,我们最终对此问题归纳如下:

第一步,先根据公式n= 算出绳子的股数,若n为小数则采取“进一法”。

第二步,确定动滑轮个数n 与定滑轮个数n 。

(1)若n为偶数,则n =n = (可以改变用力的方向),

或n = -1(不可以改变用力的方向)。

(2)若n为奇数,则n =n +1= +1(可以改变用力的方向)。

或n =n = (不可以改变用力的方向),

(3)若n为小数,则取其整数部分。

第三步,根据奇动偶定规律确定绳头应缠绕在哪个滑轮上。

定滑轮和动滑轮范文第4篇

一、有关杠杆中力和力臂的问题

例1请在图1中画出用瓶盖起子启瓶盖的动力F1的力臂l1和阻力F2.

解析本题考查同学们将生活实例转化为物理模型的能力.

解题步骤:(1)瓶盖起子启瓶盖时可视为杠杆,且杠杆的支点为O点;(2)动力和阻力都是作用在杠杆上的力.所以F1为人手对起子施加的动力;在B点起子受到瓶盖向下的压力F2,就是阻力.(3) 沿动力F1的反方向画出延长的虚线,从支点出发向力的作用线作垂线l1就是动力臂,最后用相应的符号标注出来.答案如图2所示.

点评此类题型一般比较单一,只要具有一定的日常生活经验,能够正确理解动力、动力臂、支点、阻力、阻力臂这些概念,并在作图时注意到“力臂是从支点到力的作用线的距离,但不等于支点到力的作用点的距离”这个关键问题就可以了,这一点也是同学们作图时最容易出错的问题,应特别注意!

例2如图3所示,ABO是可绕O点转动的杠杆,B点处挂重力为G的物体,请画出悬挂重物G的绳对杠杆作用力的力臂l2和杠杆受细绳拉力的力臂l1.

解析画力臂的关键在于选准支点、判断力的作用线的方向及对力臂定义的理解.本题可先确定支点O,找出作用在杠杆上的动力的作用线AC和阻力的作用线BG,再画出力臂即支点O到力的作用线的垂直距离即可.答案见图4.

点评 本题是上一类型习题的拓展,由于题设陷阱,将F1的作用线扭曲,会造成考生的误判,使画出的力臂出错.

例3如图5所示,不计重力的杠杆OB可绕O点转动,重为6N的重物G悬挂在杠杆的中点A处,杠杆在水平位置保持平衡,已知拉力F1的力臂为l1,请在图中画出拉力F1.

解析本题要求同学们理解力与力臂的垂直关系,且力的作用点均在杠杆上.因为G对杠杆的拉力使杠杆沿顺时针方向转动,要使杠杆在水平位置保持平衡,必须给杠杆施加一个让杠杆沿逆时针方向旋转的力.答案见图6.

例4如图7所示,画出提起重物G所需最小动力的方向.

解析要求画出最小的力关键在于找到最大的力臂,从图中不难看出支点为O点.杠杆上面离支点最远的点是D点,则OD为最长动力臂.由于重物G使杠杆顺时针向下转动,那么提起重物的最小动力F应为逆时针向上,且F要垂直于OD才能保证OD为最长动力臂,这时F才为最小的动力.本题难点在于不是直接给出动力,而是求作动力方向.作图时最容易出现的错误是认为在D点施加一竖直向上的力为最小动力.

点评此类题型要求同学们知道无论动力还是阻力都作用在杠杆上;理解力臂:支点到力的作用线的垂直距离,即力臂与力的作用线是垂直关系.同学们只要根据题意找出与题意相符的力臂和判断出力的方向即可.

二、关于滑轮组的绳子缠绕方法的问题

例5请画出用图9中滑轮组匀速提起重物最省力的情况下绳子的绕法,并填写绳自由端拉力F与物重G之间的关系.(不计滑轮重、绳重及内部摩擦)

解析根据图形可知:构成滑轮组的滑轮有2个,要求绳子缠绕最省力,可以断定承担动滑轮的绳子有3股.进一步确定绳子的自由端应该从动滑轮上绕出去,然后依次绕接定滑轮动滑轮的挂钩.如图10所示.

例6利用图11中的滑轮组,用400N向下的拉力将重为1800N的物体匀速提升到高处(绳、滑轮的自重及摩擦不计),请画出滑轮组上绳的绕法.

注意:该处采用只进不舍的数学计算法,即4.5取5,4.1也要取5.确定构成滑轮组的滑轮有4个,因为绳子股数5等于滑轮个数4加1,同时断定绳子的自由端应该从动滑轮上绕出去,然后由外向内依次绕过上面的大定滑轮下面的小动滑轮上面小定滑轮下面小动滑轮的挂钩.答案如图12所示.

例7如图13所示,小明同学设计了一滑轮组,想要用20N的动力拉动一只水平地面上的物体匀速向右运动.已知物体受地面的摩擦力为30N,滑轮组的机械效率为75%.现请你通过计算后画出小明的绕绳方法.

轮,与墙壁相连的滑轮为定滑轮,而n=2(股)与构成滑轮组的滑轮个数相等,所以断定绳子的自由端应从定滑轮上绕出去,然后顺次绕接动滑轮定滑轮的挂钩即可.答案如图14所示.

例8已知物重1300N,绳子承受的最大拉力为400N,在不计轮重及摩擦的情况下,试画出滑轮个数最少的滑轮组.

定滑轮和动滑轮范文第5篇

有关滑轮组机械效率的计算是初中物理学习的重点,又是难点.正确理解有用功、总功、额外功、机械效率的概念是解决这一类题目的关键.解题的基本思路是:若给定滑轮组的机械效率,往往根据机械效率的展开式,一般问题可迎刃而解.

用滑轮组提升物体时,机械效率的展开式主要有三个:

① η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%.(知道力求机械效率或知道机械效率求力)

② η= ×100%= ×100%.(知道拉力做功的功率求机械效率或求时间、速度等很方便)

③ 由η= ×100%= ×100%= ×100%.(知道动滑轮的重力求机械效率或知道机械效率求力常用它)

问题1:滑轮组的机械效率是固定不变的吗?

例1 用图1所示的滑轮组将重为12 N的物体匀速提高20 cm,机械效率为80%.不计摩擦和绳重,求:

(1) 拉力多大?

(2) 若匀速提升重18 N的物体时,拉力多大?

思路分析:(1) 知道滑轮组的机械效率求力,可以考虑用机械效率的第一个展开式:

η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%.

(2) 用同一个滑轮组提升重力不同的物体时,机械效率是不同的.在解决这一类型的题目时,“动滑轮的重力”起着“桥梁”的作用,往往要先求出来.再根据不计摩擦时F= ,求出拉力的大小,也可以求出此时滑轮组的机械效率.

解析: (1) 由η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%得:

F= = =5 N.

(2) 不计摩擦时F= ,所以G动轮=nF-G物=3×5 N-12 N=3 N.则

F ′= = =7 N.(思考:如何求此时的机械效率?)

易错点:个别同学忽视了滑轮组的机械效率随被提升物体重力的增大而增大的特点,结果错解成:η = ×100%= ×100%= ×100%= ×100%,F ′= = =7.5 N.

评注:滑轮组的机械效率不是固定不变的,而是随着提升物体重力的增大而增大,这是好多同学最容易忽视的问题.

练习1: 用1.2 N的拉力沿着竖直方向匀速提升重为2 N的物体,则动滑轮的机械效率为_____,提高动滑轮效率的方法有_____(说出一种即可).

问题2:使用滑轮组一定能省力吗?

例2 如图2所示,要求滑轮组由4股绳子承担重物,请用笔画线代替绳子将滑轮组绕好.当用滑轮组提起重200 N的物体时,机械效率为50%,若要使这个滑轮组省力,则提起的重物应该超过多重?(不计摩擦和绳重)

思路分析:使用滑轮组提升重物时,若F<G物,说明是省力的.因此要确定出被提升物体的重力,必须先求出拉力F.怎么求拉力F呢?根据机械效率的第三个展开式,先由η= ×100%= ×100%= ×100%,求出动滑轮的重力,再根据F= ,求出拉力F,最后解不等式F<G物,确定被提升物体的最小重力.

解析: 由η= ×100%= ×100%= ×100%得:

×100%=50%.所以G动轮=200 N.

不计摩擦时,F= = <G物.所以G物> = ≈66.7 N.

因此,只有当被提升物体重力超过66.7 N时,滑轮组才能省力.

评注:当拉力大于或等于物体重力时,使用滑轮组不再省力.解决这一类型题目的普遍方法就是解不等式F<G物.

练习2: 使用动滑轮匀速提升物体时,在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,弹簧测力计的示数F和钩码重力G以及动滑轮的重力G0的关系式为_____.在动滑轮的重力大于或等于物体重力的条件下,使用动滑轮_____.

问题3:如何确定滑轮组的最大效率?

例3 用如图3所示的滑轮组将重为50 N的物体匀速提起,所用的拉力为20 N,不计摩擦和绳重,求:

(1) 此时滑轮组的机械效率多大?

(2) 如果绳子所能承受的最大拉力为60 N,则该滑轮组的最大效率多大?

思路分析:第(1)问与例1类似.第(2)问:由于滑轮组的机械效率随着被提升物体重力的增大而增大,所以要确定滑轮组的最大效率,必须先求出被提升物体的最大重力.怎么求它呢?先求出动滑轮所受的重力G动轮,再利用绳子能承受的最大拉力,根据不计摩擦时F= ,求出被提升物体的最大重力,最后利用η= ×100%= ×100%= ×100%,求出该滑轮组的最大效率.

解析: (1) η = ×100%= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%

= 62.5%.

(2) 不计摩擦时F = ,所以

G动轮 = nF-G物 = 4×20 N-50 N=30 N,则G物最大 = nF最大-G动轮 = 4×60 N-30 N=210 N.

η最大 = ×100%= ×100%= ×100%= ×100%=87.5%.

或 η = ×100%= ×100%= ×100%=87.5%.

评注:一定要注意滑轮组的机械效率随着被提升物体重力的增大而增大的特点,所以要确定滑轮组的最大效率,必须先求出被提升物体的最大重力.

练习3: 用一个动滑轮将重10 N的物体匀速提到某一高度,所用的拉力为6 N,不计摩擦和绳重,绳子承受的最大拉力为20 N,则机械效率最大为_____.

定滑轮和动滑轮范文第6篇

【关键词】 轮胎起重机;变幅传动;钢丝绳;使用寿命

1课题的背景及研究目的

随着港口发展,吞吐量在不断增加。作为港口流动机械的主要设备轮胎起重机使用量不断加大,作为以杂货为主的装卸码头的其主要装卸货类是设备及件杂货,其装卸过程都需要使用轮胎起重机,因此轮胎起重机的可利用率直接影响到杂货码头公司的吞吐量。

从2004年至今天津港第一港埠有限公司作为传统杂货码头公司,先后从北京起重机厂采购了16台QLY25型轮胎起重机。同时通过一段时间的使用,发现该型号轮胎起重机的变幅钢丝绳在使用中磨损较快,更换过于频繁,平均作业180小时就出现断丝或严重磨损的情况而必须更换,远比其他型号轮胎起重机变幅钢丝绳的使用寿命短(其他型号轮胎起重机变幅钢丝绳使用寿命均在400小时以上)。造成其变幅钢丝绳更换频繁、即增加了轮胎起重机的保养停修台时,影响了设备使用效率,又大大增加了其保养成本。

为此对QLY25型轮胎起重机的变幅机构进行创新改造。

2变幅传动系统的缺陷及项目目标

经过长期的跟踪调查,确定了其变幅传动机构在设计上存在着缺陷,具体缺陷如下:

1)卷筒直径过小,造成钢丝绳在卷筒上缠绕层数过多,相互挤压;同时卷筒宽度不够,造成钢丝绳在吊臂工作角度变幅作业时咬绳现象常有发生。

2)水平滑轮、定滑轮组与动滑轮组滑轮直径过小,钢丝绳受到多次反向弯曲,其弯曲应力的方向也随之变化,在此交变应力作用下,导致钢丝绳的非正常磨损。

为能彻底解决上诉弊端,对QLY25型轮胎起重机的变幅机构进行了重新设计,并要求达到以下几点要求:

1)对变幅卷筒进行重新设计。

加大变幅卷筒的直径和宽度,使得钢丝绳在变幅卷筒上缠绕的层数减少,避免变幅钢丝绳在变幅卷筒上缠绕时发生相互之间的挤压现象。同时使的吊车在频繁作业的吊臂工作角度内,钢丝绳在卷筒上不发生换层,避免了钢丝绳错层时相互咬绳的现象。

2)对水平滑轮、定滑轮组与动滑轮组进行重新设计

对水平滑轮、定滑轮组和动滑轮组内的滑轮直径加大,以减小钢丝绳多次反向弯曲时承受的交变应力。同时对滑轮组支撑架的尺寸和结构形式进行设计,来满足新滑轮的安装,同时避免钢丝绳相互干涉,满足了钢丝绳正常使用的要求。

3)预计项目完成后的效果

现有QLY25型轮胎起重机变幅钢丝绳使用寿命增加,由原来的平均作业180小时增加到400小时以上。同时有效的降低生产成本的投入,减少因更换钢丝绳造成的设备停用台时,满足生产需求,创造经济效益。

3对变幅传动系统的设计改造

3.1变幅卷筒

通过对QLY25型轮胎起重机观察分析发现,吊车在装卸生产作业过程中,吊臂的幅度在60-75度时,作业最为频繁,使用率最高,同时QLY25型吊车在这一工作角度范围内,钢丝绳在缠绕卷筒时,常发生了变层现象,导致钢丝绳在变层工作时相互挤压,经常咬绳,加大了磨损,缩短了其寿命。

针对该变幅卷筒存在的问题,对变幅卷筒进行了重新计算和设计,将卷筒由原来的直径300毫米、宽度151毫米加大到直径400毫米、宽度260毫米,既降低了钢丝绳换层次数,又保证了钢丝绳在吊臂频繁工作的角度内不发生换层,避免了相互之间的挤压现象。

同时由于变幅卷筒直径的加大,变幅钢丝绳的线速度有所增加,使得QLY25型轮胎起重机吊臂变幅速度得以提高,从而使得QLY25型轮胎起重机工作效率得以提高。

3.2水平滑轮、定滑轮组与动滑轮组

通过进一步分析发现变幅系统的水平滑轮和动、定滑轮组的滑轮直径过小,使得钢丝绳工作时弯曲角度过大,在受到多次反向弯曲后,导致钢丝绳非正常磨损,造成其过早疲劳损坏。

因此又对滑轮组进行重新设计和加工制作,首先将水平滑轮加大,由原来的320毫米加大到410毫米,而后将滑轮组上的滑轮也由原来的265毫米加大到410毫米,有效降低钢丝绳弯曲角度,避免其过早的疲劳损坏。在改变滑轮直径的同时,也重新设计了滑轮组支撑架的尺寸,将滑轮轴间距加大为460毫米,来满足新滑轮的安装,同时为了避免钢丝绳相互干涉,将在定滑轮组的滑轮排列方式由原来的两排三列,调整为三排两列,避免了定滑轮组过宽的同时满足了钢丝绳正常使用的要求。

4使用效果

变幅传动系统整体改造完成后,QLY25型轮胎起重机变幅速度得以恢复。同时对变幅钢丝绳的使用寿命再次统计,其使用周期由原来每180台时更换一次增加到500小时以上,而其他品牌和型号的轮胎起重机的变幅钢丝使用寿命仅在400小时以上。大大提高了变幅钢丝绳的使用寿命,即节约了钢丝绳材料成本,又有效降低了换绳人工成本,每年能节约创效百万余元,有效的降低生产成本的投入,通过比较此次创新改造达到并超过了预期效果。

同时在改造后,QLY25型轮胎起重机变幅速度能得以恢复,并能有效提高QLY25型轮胎起重机变幅钢丝绳使用寿命,降低其日常保养成本,同时还能降低设备保养停修台时,提高其使用效率,进而提高生产效率,满足杂货码头公司生产需求,而且为轮胎起重机制造厂家提供了改进技术参数,具有很大的推广价值。

在应用推广方面,北京起重机厂也采纳了变幅传动机构改进设计方案,通过重新设计制造的QLY25型轮胎起重机受到一致好评,同时也为其他型号吊车的设计制造提供了参考经验。

5总结

通过对变幅卷筒直径和宽度的加大,减少了钢丝绳在变幅卷筒上缠绕的层数,并且使轮胎起重机在频繁作业的吊臂工作角度内,避免了钢丝绳上换层情况的发生,从而降低了钢丝绳错层时相互咬绳、挤压等现象。同时还使得QLY25型轮胎起重机变幅速度得以恢复。

通过对水平滑轮、定滑轮组和动滑轮组内的滑轮直径加大,有效降低钢丝绳弯曲角度,有效地减小钢丝绳多次反向弯曲时承受的交变应力,避免其过早的疲劳损坏,延长了钢丝的使用寿命。同时对滑轮组支撑架的尺寸和结构形式进行设计,来满足新滑轮的安装,同时避免钢丝绳相互干涉,满足了钢丝绳正常使用的要求。

该项目改造后有效解决了生产过程中设备使用问题,即变幅钢丝绳磨损加剧、更换频繁的问题。达到了延长变幅钢丝绳使用寿命,减少了装卸生产作业设备成本的投入,经济效益较好。同时降低了QLY25型轮胎起重机变幅钢丝绳的更换次数,缩短更换钢丝绳停时,提高设备使用率的。并且该项目在同行业中具有较高水平,并且为轮胎起重机制造厂家提供了改进技术参数。

参考文献

[1] 张质文.起重机设计手册.北京:中国铁道出版社,2001.

[2] 廖红卫.钢丝绳的疲劳行为特征与损伤机理研究.武汉理工大学,2006

定滑轮和动滑轮范文第7篇

1借助于活动串接知识内容

都说初中物理抽象、难懂,什么原因?笔者认为这是由于我们在课堂教学中没有给学生提供足够多的活动空间,导致学生理解上出现了障碍,为此,笔者在课堂教学中常常将教学内容拆解到具体的活动中,引导学生在活动中实现对物理概念、物理规律的理解.

例如,笔者在和学生一起学习《滑轮》这节内容时,设计了如图1所示的活动环节.

[TP1CW16.TIF,BP#]

导入环节通过生活中人们向高处运送货物的情景再现,创设学习情景,导出课题.接着就以一系列活动来促进知识的内化.

活动一:感受、认识动定滑轮.通过展现学校升旗时的情景图片和工人师傅吊货物情景图片,让学生说出这两种活动中滑轮的情况有何不同,从而得到滑轮可分为两类:一类是轴的位置是固定不变的称为定滑轮;一类是轴的位置随被拉物体一起运动的称为动滑轮.通过上述两种场景的再现,学生自然会有疑问:为什么在这两种情况下要用两种不同的轮子,这两种轮子难道有什么不同的特点吗?,从而自然地过渡到下一环节的学习.

活动二:探究动定滑轮的特点.在这一环节通过实验的设计归纳可培养学生归纳、推理能力,通过小组合作实验可以培养学生合作能力和集体意识,通过实验数据的分析可以培养学生收集和处理信息的能力.

活动三:带领学生认识滑轮的本质.这一环节是学生学习上的一个难点,因此在教与学中先让学生自学教材内容,让学生进行讨论、感悟以后,再演示用定滑轮提升重物,同时让学生仔细观察定滑轮的运动情况,[HJ1.25mm]理解定滑轮的支点及力臂等概念.从而使学生认识和理解“定滑轮相当于一等臂杠杆”.在演示讲解动滑轮时,关键是支点的理解,笔者采用的是让动滑轮沿着墙壁竖直向上滚动,引导学生观察并思考:“在动滑轮转动的某个瞬间,轮子是绕着哪一点在滚动?”从而使学生很容易理解动滑轮的支点问题,在学生理解了支点后,其它问题就可以引刃而解了.

活动四:认识滑轮组,笔者设计的活动立足于“动滑轮特点”这一认知基础,由此出发引导学生进行科学的推理,最终得到结论:用滑轮组起吊重物时,滑轮组用几段绳子吊物体,提起物体的力就是物重的几分之一.

活动五:生活中的简单机械,这个环节关键在于引导学生认清“轮轴”和“斜面”这两个简单机械,在活动的设计上,主要是使学生能够联系生活、联系实际学习物理,使物理知识生活化,又使生活现象物理化,学生在此过程中,除了能够获得知识外,还能从中体会到物理从生活中来,又走向生活的课程设计理念.

2小组合作学习和整理知识

小组合作学习是以生为本学习方式的主要形式,借助于小组合作学习,学生能够更好地参与到物理知识探究和整理中来.尤其是复习阶段,知识点的复习放手让学生自主整理,学生在整理和交流的过程中能够有更多的发现.

例如,笔者在和学生一起复习“测量小灯泡的功率”这个实验时,设计了如下问题,引导学生小组合作探究,实现知识的有效整理.

问题1:实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率,想一想实验电路图是什么样的?自己画一画实验电路图,小组讨论电路图是否正确.想一想干电池的数量如何确定?

[HJ1.3mm]

问题2:分析实验电路图中的变阻器所起的作用(调节灯泡两端的电压;分压,保护电路),以学习小组为单位讨论一下滑动变阻器的规格选择.

问题3:以学习小组为单位,讨论连接电路时有哪些注意点?

问题4:按照你设计的电路图,连接好电路,闭合开关前,为什么滑片要移至阻值最大的位置?

问题5:如果电源电压为6 V,灯泡额定电压3.8 V,电压表量程0到15 V损坏,如何测灯泡的额定功率?

问题6:如果电压表(电流表)损坏,给定R0,你如何测量小灯泡的额定功率?

问题7:这个实验可能会出现哪些故障,为什么会出现这样的故障?

设计意图借助于上述几个问题,首先每个学生先自己独立思考,在此基础上进行讨论与交流,有效扩大了思维的广度,在小组合作的过程中,学生的认识趋于更全面.还以“测量小灯泡的功率”为例,就上面的问题7,[TP1CW17.TIF,Y#]笔者本以为学生也许只能够说出1、2种故障,而合作学习的结果让笔者大为震惊,学生就如图2所示的简单实验,竟然分析出了有10种可能的故障,并分析了其中的原因.

故障1:连接好电路,闭合开关时,发现小电灯不亮,电流表无示数,电压表有示数.

原因:小电灯的灯丝断路.

故障2:连接好电路,闭合开关时,发现小电灯不亮,电流表有示数,电压表无示数.

原因:小电灯的短路.

故障3:连接好电路,闭合开关时,发现小电灯不亮,电流表无示数,电压表无示数.

原因:滑动变阻器断路.

故障4:连接好电路,闭合开关时,发现小电灯亮,电流表有示数,电压表无示数.

原因:电压表坏了或电压表的接线松动.

故障5:连接好电路,闭合开关时,发现小电灯比正常工作时亮.

原因:闭合开关前,滑动变阻器的滑片没有放在阻值最大的位置.

故障6:连接好电路,闭合开关时,发现小电灯较暗,且无论怎样移动滑片,灯的亮度不变.

原因:滑动变阻器接入电路的是下面两个接线柱.

故障7:连接好电路,闭合开关时,无论怎样移动滑片,电压表的示数无法达到小灯泡的额定电压,经检查,电路连接正确.

原因:电源电压过低.

故障8:连接好电路,闭合开关时,移动滑片,发现灯忽亮忽暗.

原因:滑动变阻器的滑片与电阻线接触不良.

故障9:连接好电路,闭合开关时,电流表的指针迅速偏转到较大处后又往左偏.

原因:灯丝的电阻随温度的升高而增大.

故障10:连接好电路,闭合开关时,移动滑片,灯变亮,电压表的示数却变小.

定滑轮和动滑轮范文第8篇

使用动滑轮能省一半的力,在任何条件下都成立吗?下面我就江西省2008年中考物理试题第20小题作一分析.

原题做物理实验要遵循实事求是的原则.芳芳同学按照图1所示装置对动滑轮特点进行了探究,记录的数据如下表:

通过分析数据,她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大.你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下列问题:

(1)该实验中出现这样结果的主要原因是什么?除此之外还应满足什么条件时“使用动滑轮能省一半的力”?

(2)分析表中数据你还发现该装置的机械效率随物重的增大怎样变化?

解析第(1)问中第1小问的答案:动滑轮的重力、绳与动滑轮间存在摩擦.

对第(1)问中第2少问的理论分析:动滑轮是杠杆的变形,按照图1所示装置,其变形后的杠杆示意图如图2甲(放大图)所示(图中O1是动滑轮轴心,O是支点),在忽略动滑轮的重力、摩擦、绳重等条件,竖直、匀速向上拉弹簧测力计时才有L1=2L2,根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂有FL1=GL2,故有F=G/2.即使用动滑轮省一半的力.

如果按照图2乙所示的装置进行探究,在忽略动滑轮的重力、摩擦、绳重等条件时,使用动滑轮还是省一半的力吗?

理论分析:按照图2乙所示装置进行探究,其变形后的杠杆示意图如图2丙(放大图)所示(图中O1是动滑轮轴心,O是支点,OB是直径,延长OB交拉力F'的作用线于A点,C、D均为垂足,O1B=O1C=O1O=L2),在忽略动滑轮的重力、摩擦、绳重等条件下,根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,有F'L'=GL2,因AO1C∽AOD,根据相似三角形对应边成比例特点

即此时使用动滑轮不是省一半的力.

综上分析可知,使用动滑轮省一半力是有条件的.在忽略动滑轮受到的重力、摩擦、绳重等因素时,还必须竖直、匀速向上拉弹簧测力计,此时弹簧测力计的拉力F与钩码的重力G的关系才是F=G/2,使用动滑轮才是省一半的力.