[定滑轮与动滑轮教后反思]本节课应该说有成功的地方,也有不尽如人意的地方。总体的课程目标基本完成,学生也通过实验得出了定滑轮与动滑轮的一些规律。但是在细节的处理方面,在课程的生动性等方面有所欠...+阅读
一、引导学生应用多种方法推出F=G总/n的结论 由一根绳子穿绕而成的滑轮组,若承担动滑轮和重物的绳子有n股,作用在绳子自由端的拉力为F,动滑轮及重物的重力分别是G动、G物。拉力F作用在滑轮组上,使动滑轮及重物均上升h,则挂在动滑轮上的每股绳子都缩短了h,于是作用在绳子自由端的拉力F移动的距离为S=nh。此时,拉力对滑轮组所做的功W1为:滑轮组克服自重及物体重力所做的功W2为: 若不计摩擦,则根据功的原理有W1=W2, 即 F·nh=G总h ∴F=G总/n 当然,若滑轮组处于平衡状态,对它及重物进行受力分析,根据力的平衡条件也不难得到F=G总/n。
通过以上分析推导,学生会清楚认识到:“使用滑轮组工作时,动滑轮和重物的总重由几股绳子承担,提起重物所用的力就是它们总重的几分之一;并且作用在绳子自由端的拉力移动的距离为重物移动距离的几倍。”即F=G总/n,S=nh。
二、指导学生明确F=G总/n成立的条件 在上面的分析指导中,实际上对滑轮组的工作做了如下几点限制: 1.重力是阻力,把重物举高是我们的目的; 2.滑轮组用一根绳子穿绕而成.绳子的质量及各种摩擦均忽略不计。
3.动力作用在绳子的自由端; 4.物体处于匀速运动或静止状态。 以上四点即为F=G总/n必须满足的四个条件。
三、指导学生弄清为什么推出F=G总/n必须满足以上四个条件 科学研究中处理问题时,常把复杂的问题在一定条件下简化或理想化,得出结论;又在这个基础上,联系实际加以扩充,这是物理学研究中常用的科学方法。 第一个条件限制重物只能在竖直向上的方向运动;第二个条件则保证了同一根绳子各处拉力相等;第二个条件可以保证使用滑轮组要达到省力或改变力的方向的目的;第四个条件保证了滑轮组、物体均处于平衡状态。
通过这一指导不仅使学生体会了物理学上研究问题的思想和方法,也为进一步深入研究滑轮组埋下伏笔。
四、指导学生会用F=G总/n解答有关习题 用F=G总/n解答的习题常见的有下面两类: 1.判断使用滑轮组省力的情况 在忽略滑轮和轴之间的摩擦及绳子与滑轮之间的摩擦时,使用滑轮组时,重物和动滑轮的总重量由几股绳子承担,提起重物所用的力就等于总重量的几分之一,即F=G总/n(G动-G物)/n,若同时忽略不计动滑轮重量,则提起重物所用的力就等于重物重力的几分之一,即F=G物/n。
因此,解决问题的关键是弄清绳子的股数怎样确定。为了正确迅速地确定绳子股数n.这里介绍一种简便的方法: l)根据动滑轮、定滑轮定义判断出滑轮组中的定滑轮和动滑轮。 2)将所有定滑轮用手或纸盖住。 3)数直接与动滑轮连接在一起的绳子(包括挂在动滑轮框子小钩上的绳子)。 2、按要求设计并且组装滑轮组方法如下: ①根据F=G总/n或F=G物/n求得n=G总/F或n=G物/F,这时n值应做归一处理.如G总=400牛顿、F=90牛顿,n=G总/F=400/90=4.4应取n=5。
②根据n为奇数还是偶数、及是否改变力的方向,按下表即可确定绕绳方法及动滑轮、定滑轮个数(注意:动滑轮个数N动的确定采用去尾法,如n=5时,N动=n/2=5/2=2.5,应取n=2)。
五、指导学生对几根绳子穿绕而成的滑轮组进行分析计算 由几根绳了穿绕的滑轮组,根据物体的平衡条件,对每个滑轮纽及物体分别进行受力分析,求解平衡方程就能得出结论;在分析滑轮受力情况时应把握住两条原则:①同一根绳了各处拉力相等.②滑轮组平衡时作用在轴上的力为作用在轮上力的2倍。
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