《【名師備課】人教版八下物理122滑輪》教學(xué)設(shè)計(jì)+同步測試

滑輪教學(xué)設(shè)計(jì) 江蘇豐縣初級中學(xué) 楊雷一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1能識別定滑輪和動滑輪，了解定滑輪和動滑輪的特點(diǎn)。2能根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的滑輪解決實(shí)際問題。3會安裝滑輪組，并能根據(jù)安裝情況分析施加的拉力與物重的關(guān)系。（二）過程與方法1經(jīng)歷探究定滑輪和動滑輪工作特點(diǎn)的過程，進(jìn)一步掌握用觀察和對比來研究問題的方法。2經(jīng)歷組裝滑輪組的過程，學(xué)會按要求組裝滑輪組的方法。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1對實(shí)際中的滑輪的工作特點(diǎn)具有好奇心，關(guān)心生活、生產(chǎn)中有關(guān)滑輪的實(shí)際應(yīng)用。2具有對現(xiàn)實(shí)生活中簡單機(jī)械的應(yīng)用是否合理進(jìn)行評價(jià)的意識，具有利用簡單機(jī)械改善勞動條件的愿望。3通過了解簡單機(jī)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。二、教學(xué)重難點(diǎn)“滑輪”是初中物理力學(xué)中一種比較重要的簡單機(jī)械，它是在學(xué)生學(xué)習(xí)了杠桿后，對一些變形的杠桿的進(jìn)一步認(rèn)識，對生活中物理現(xiàn)象的進(jìn)一步觀察和應(yīng)用?；啺词褂们闆r可以分為定滑輪、動滑輪和滑輪組，它們的特點(diǎn)是本節(jié)課的重點(diǎn)。學(xué)生對滑輪組的繞線及段數(shù)的判斷不容易理解，這是本節(jié)課的難點(diǎn)。重點(diǎn)：研究定滑輪、動滑輪的特點(diǎn)。難點(diǎn)：判斷滑輪組的省力情況，會根據(jù)實(shí)際要求組裝簡單的滑輪組。三、教學(xué)策略通過物理建模的方法從理論上將滑輪抽象為杠桿，利用杠桿平衡條件分析滑輪的工作原理，然后再對已經(jīng)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析解釋，進(jìn)一步理解滑輪的工作特點(diǎn)。用杠桿的平衡條件去分析動滑輪省一半的力的原因時，“支點(diǎn)位置”的分析是一個難點(diǎn)，教學(xué)中不必涉及動滑輪使用時支點(diǎn)隨時間變化的問題。在教學(xué)過程中，以自主、協(xié)作的實(shí)驗(yàn)探究為主線，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生通過親自動手實(shí)驗(yàn)、交流、討論等方式參與到教學(xué)中。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備多媒體課件、滑輪、鐵架臺、彈簧測力計(jì)、直尺、鉤碼、細(xì)線等。五、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖引入新課（5分鐘）師：每個星期一的早晨我們?nèi)５膸熒家e行莊嚴(yán)的升旗儀式，走上升旗臺，當(dāng)一名光榮的“升旗手”是我們每一位同學(xué)們夢寐以求的愿望。大家想不想做升旗手？讓我們做一回模擬“升旗手”吧。你的實(shí)驗(yàn)桌上有鐵架臺、鉤碼、棉線，我們用鐵架臺代替旗桿，用鉤碼代替國旗，用棉線代替繩子，用升旗的方法把鉤碼升起來，能辦到嗎？觀看了大家的“升旗”，發(fā)現(xiàn)有的小組直接向上拉繩子，把鉤碼位置升高；有的小組是把繩子繞過鐵架臺頂端的橫桿，通過向下拉繩子把鉤碼位置升高。他們誰是合格的“升旗手”？思考：把繩子繞過鐵架臺頂端的橫桿，來模擬升旗，這個“橫桿”起什么作用？模擬升旗時，繩子要在橫桿上滑動，這樣會產(chǎn)生摩擦力。拉動時會費(fèi)力，怎樣改進(jìn)才能減小摩擦呢？（讓橫桿表面光滑些，用滾動代替滑動）用滾動代替滑動就是要在軸上套一個輪子，它是什么樣子呢？（教師出示滑輪）看！這就是套在軸上的輪子，我們叫它滑輪。在你們實(shí)驗(yàn)桌的抽屜里都有兩個滑輪，現(xiàn)在你把它們拿出來，仔細(xì)觀察滑輪的結(jié)構(gòu)，試著畫出滑輪的結(jié)構(gòu)簡圖。學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)引導(dǎo)學(xué)生分析：橫桿起著改變用力方向的作用。學(xué)生畫出滑輪結(jié)構(gòu)簡圖。創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，讓學(xué)生快速進(jìn)入滑輪知識學(xué)習(xí)。與減小摩擦知識聯(lián)系，起到溫故知新的作用。同時又能讓學(xué)生更好地理解滑輪的結(jié)構(gòu)。為進(jìn)一步研究滑輪做好鋪墊。新課教學(xué)（30分鐘）一、定滑輪和動滑輪利用桌上的實(shí)驗(yàn)器材，通過滑輪來提升鉤碼，看誰的辦法又快又多？一會向大家展示你的設(shè)計(jì)并畫出示意圖。圖1針對圖1，請學(xué)生觀察，看兩種方法提升鉤碼時有哪些不同？在比較軸是否移動的基礎(chǔ)上總結(jié)出定滑輪和動滑輪的定義。思考：我們知道力有三要素，就是力的大小、方向和作用點(diǎn)。定滑輪能改變力的方向。是否能改變力的大小？動滑輪不能改變用力的方向，能否改變力的大?。肯旅嫱ㄟ^實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。請同學(xué)們結(jié)合實(shí)驗(yàn)，思考以下問題：1使用定滑輪的好處是什么？2使用定滑輪可以省力嗎？3使用定滑輪可以省動力作用點(diǎn)移動的距離嗎？總結(jié)：使用定滑輪不省力，不省距離；但可以改變力的方向。請同學(xué)們結(jié)合實(shí)驗(yàn)，思考以下問題：1使用動滑輪能改變?yōu)閯恿Φ姆较騿幔?使用動滑輪可以省力嗎？3使用動滑輪可以省動力作用點(diǎn)移動的距離嗎？總結(jié)：使用動滑輪可以省力，但費(fèi)距離，且不改變力的方向。利用課件，引導(dǎo)學(xué)生分析定滑輪和動滑輪的實(shí)質(zhì)。1回憶杠桿的五個要素，找出定滑輪支點(diǎn)，確定其動力臂和阻力臂的大小關(guān)系。2請學(xué)生根據(jù)以上分析，解釋為什么斜著拉動重物時，拉力的大小不變。3得出結(jié)論：定滑輪實(shí)質(zhì)是一個等臂的杠桿。4找出動滑輪的支點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)這是一個瞬時支點(diǎn)，拉力的方向一定要豎直向上，確定其動力臂和阻力臂，并比較其的大小關(guān)系。（動力臂是阻力臂的2倍）5請學(xué)生進(jìn)一步分析，解釋為什么斜著拉動重物時，拉力的大小會變大（動力臂變?。?。6得出結(jié)論：動滑輪實(shí)質(zhì)是一種能省力的杠桿。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。有了“升旗”的經(jīng)驗(yàn)，很容易組裝成定滑輪；程度好的同學(xué)能夠組裝出動滑輪甚至滑輪組，老師有意識地找出設(shè)計(jì)使用定滑輪和動滑輪的同學(xué)，讓他們展示設(shè)計(jì)的成果學(xué)生討論并回答：一個滑輪的軸固定不動，另一個滑輪的軸隨著上升。用力方向不同。學(xué)生進(jìn)行探究定滑輪特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析思考。學(xué)生進(jìn)行探究動滑輪特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析思考。引導(dǎo)學(xué)生分析思考得出結(jié)論。創(chuàng)設(shè)任務(wù)情景，讓學(xué)生創(chuàng)造性地完成任務(wù)，能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。這樣學(xué)生可以理解用彈簧秤通過動滑輪來拉鉤碼，讀取彈簧秤的示數(shù)時，跨過動滑輪的兩條繩要豎直、平行。定滑輪可以改變力的方向，但不能省力。動滑輪可以省力，但不能改變力的方向。能否得到這樣一種機(jī)械，它既可以省力，又可以改變力的方向呢？歸納學(xué)生的發(fā)言：把定滑輪和動滑輪組裝在一起，應(yīng)該就可以了。定義：我們把定滑輪與動滑輪的組合，叫做滑輪組。提問：它在工作時，有什么特點(diǎn)呢？同學(xué)們可以結(jié)合前面所學(xué)習(xí)的知識，猜測一下。組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)我們通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下你的猜測是否正確。提問：一個定滑輪和一個動滑輪，有哪些繞線的方法？可以畫出繞線的示意圖。這兩種繞線方法有什么不同？請從以下幾個方面進(jìn)行思考。1繩子的起點(diǎn)：2拉力的方向：3拉力的大?。?移動的距離：討論：如何確定承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)？總結(jié)：1把定滑輪和動滑輪的組合裝置稱為 。它既可以 ，還可以 。2滑輪組的特點(diǎn)：（1）繩子自由端移動的距離S與物體上升的高度h之間的關(guān)系：S= h（2）繩子自由端移動的速度v與物體上升的速度v物之間的關(guān)系：v= v物（3）不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦?xí)r，作用在繩子自由端的拉力F與物體的重力G的關(guān)系：F= G。學(xué)生思考大膽猜測學(xué)生思考和操作后回答問題：可以從定滑輪開始繞線，也可以從動滑輪開始繞線。一種方法可以改變拉力的方向，另一種不能。拉力的大小不同。移動的距離也不相同。經(jīng)過討論得出：使用滑輪組時，用幾段繩子吊著動滑輪和物體，則提起物體的力就是動滑輪重和物重的幾分之一，且每段繩子中的力都相等。畫圖的方法更形象，學(xué)生易于接受。及時總結(jié)，便于學(xué)生掌握知識。課堂小結(jié)（5分鐘）我們這節(jié)課學(xué)習(xí)了什么？要點(diǎn)：定滑輪和動滑輪的使用特點(diǎn)，知道定滑輪、動滑輪的實(shí)質(zhì)。難點(diǎn)：正確分析滑輪組的使用特點(diǎn)。學(xué)生可以個別回答，或相互交流，在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)小結(jié)。促進(jìn)知識的鞏固掌握。提升學(xué)生的交流表達(dá)能力。滑輪同步測試 江蘇豐縣初級中學(xué)劉慶賀一、選擇題1如圖1所示的是利用定滑輪勻速提升物體的三種方法，所用拉力分別是F1，F(xiàn)2和F3，下列式子中正確的是（）AF1F2F3 BF1F2F3 CF1=F2=F3 DF2F1F3圖1答案：C解析：使用定滑輪不能省力，但可以任意改變力的方向。圖1中F1，F(xiàn)2和F3盡管力的方向不同，但力的大小都等于物體重力G。2如圖2所示，不考慮滑輪與輕繩之間的摩擦，米袋總重為800N，而繩上吊著的靜止的“紳士”重500N，則米袋對地面的壓力為（ ）A500N B250N C300N D800N答案：C解析：從圖2判斷，圖中的滑輪是定滑輪，“紳士”通過定滑輪對米袋向上的拉力等于他的重力，則米袋對地面的壓力為800N-500N=300N。3用如圖3所示的滑輪將重3N的物體勻速提升10cm，如果動滑輪的重為1N，則下列說法正確的是（）A拉力F =2N B拉力F =15NC繩子向上移動的距離為10cm D繩子向上移動的距離為5cm圖3答案：A解析：動滑輪的特點(diǎn)是可以省一半的力，用動滑輪提升物體時，不僅要克服物體的重力，而且要克服動滑輪的重力，所以拉力為動滑輪和重物總重的二分之一，拉力作用點(diǎn)移動的距離是物體升高高度的二倍。4（2013年雅安中考題）工人們?yōu)榱税徇\(yùn)一個笨重的機(jī)器進(jìn)入廠房，他們設(shè)計(jì)了如圖4所示的四種方案（機(jī)器下方的小圓表示并排放置的圓形鋼管的橫截面），其中最省力的方案是（）ABCD圖4答案：C解析：在此題中，克服的阻力是物體與地面之間的摩擦力，同時也使用到了簡單機(jī)械滑輪。因此省力的情況要從兩個方面考慮：減小物體與地面之間的摩擦力；使用的機(jī)械最省力。在以上四種情況中，B、C、D都將物體與地面之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，減小了物體與地面之間的摩擦力，而A沒有，所以首先可以排除。在B中使用的是定滑輪，只能改變力的方向不能省力，其所用力的大小與D是一樣的，都等于物體與地面之間的滾動摩擦力。在C中使用的是動滑輪，動滑輪能夠省一半的力，所以，此時的拉力等于物體與地面之間滾動摩擦力的一半，所以此時所用的力最小，即最省力。5小漢同學(xué)在“研究動滑輪特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時，進(jìn)行了正確操作，并記錄數(shù)據(jù)如下表，分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與課本中“使用動滑輪能省一半力”的結(jié)論不符。面對這一事實(shí)，下列做法中最不可取的是（ ）實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N拉力F/N110065215090320115A與同學(xué)分析可能原因B實(shí)驗(yàn)失敗，停止實(shí)驗(yàn)C改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件，重新實(shí)驗(yàn)D查閱資料，了解結(jié)論的適用條件答案：B解析：對于“使用動滑輪能省一半力”，我們是通過實(shí)驗(yàn)探究得出來的?？墒切h同學(xué)在進(jìn)行這個實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻與課本中的結(jié)論不符。問題在哪里呢？題目排除了操作錯誤，記錄的數(shù)據(jù)也正確。實(shí)際上，物理中的許多結(jié)論都是在忽略某些次要因素的基礎(chǔ)上得出的?！笆褂脛踊喣苁∫话肓Α笔窃诓豢紤]動滑輪和繩子的重力，并不考慮摩擦的情況下獲得的結(jié)論。而在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，這些因素都是存在的。如果把這些因素都考慮進(jìn)去，勢必得不出規(guī)律性的東西，得不到正確的結(jié)論。怎么辦呢？此時就要設(shè)法減小以上次要因素的影響，如選用更輕的動滑輪和繩子，進(jìn)一步減小摩擦，還有盡可能使物體重力更大一些等。6如圖6所示，G=80N，在力F的作用下，滑輪以04m/s的速度勻速上升，不計(jì)摩擦及滑輪重，則物體的速度和力F的大小分別是（）A08m/s，160NB08m/s，40NC04m/s，160ND02m/s，40N圖6答案：A解答：動滑輪正常使用時，作用在輪處的力是作用在軸處力的一半，作用在輪處的力的作用點(diǎn)移動的距離是作用在軸處力的作用點(diǎn)移動距離的2倍。本題中，物體作用在輪處，拉力作用在軸處，所以F=2G=280N=160N；物體上升距離是拉力F和滑輪移動的距離的二倍，滑輪以04m/s的速度勻速上升，故物體上升速度為2v=204m/s=08m/s。7如圖7所示，在水平拉力F的作用下，物體A勻速向右滑動時，彈簧秤示數(shù)為10N，不計(jì)滑輪重及滑輪與繩之間摩擦，則水平拉力F和物體A與水平面之間的摩擦力f的大小分別是（）AF=20N，f=20N BF=10N，f=20NCF=20N，f=10N DF=10N，f=10N圖7答案：C解析：圖中實(shí)質(zhì)是一個動滑輪，繩子兩端的力相等，都為10N，軸上的力F等于繩子兩端的力的和為20N；物體勻速運(yùn)動，則繩子對物體的拉力和地面對物體的摩擦力是一對平衡力，大小相等。二、填空和作圖題8如圖8所示，小森用同樣的力把甲、乙兩物體勻速提升，如不計(jì)摩擦和滑輪重，則重力G甲_G乙(“<”“”、“>”)。答案：<解析：從圖8看出，甲為定滑輪，所以F = G甲，乙是動滑輪，F(xiàn) = G乙/2，即G乙= 2F。因此G甲<G乙9如圖9所示，重為80N的物體M，在30N的拉力F作用下，以02m/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動，此時彈簧秤的示數(shù)為 N，拉力F在5s內(nèi)做的功W= J，拉力的功率P= W。（不計(jì)滑輪重，不計(jì)繩重，不計(jì)繩與滑輪之間的摩擦）答案：15 15 3解析：圖中拉力作用在動滑輪的軸上，彈簧秤的示數(shù)應(yīng)該是拉力的一半，即為15N。容易計(jì)算物體在5s內(nèi)移動的距離為1m，拉力作用點(diǎn)移動的距離應(yīng)該是物體的一半即05m，所以拉力F在5s內(nèi)做的功W=FS=30N05m=15J，拉力的功率P=W/t=15J/5s=3W。10小漢要提起重800N的物體，但是他的最大拉力只有300N。于是，他找來了一些滑輪，想利用滑輪組提起這個重物。已知每個滑輪重20N，小漢想站在地上向下拉繩，他最好選擇圖10中_滑輪組來提起重物(選填“a”、“b” 或“c”)。請?jiān)谒x的圖中畫出正確的繞繩方法。答案：c，正確的繞繩方法見圖11c解析：題目的關(guān)鍵是確定幾股繩子吊起動滑輪。由（物+動）/n知，n（物+動）/，因F300N，所以n（800N+20N）/300N27，因?yàn)閼?yīng)為整數(shù)，故可取3、4、5等。求解時還要注意要求站在地上向下拉繩，即繩子最后的拉力方向向下。從圖5看出，a拉力方向不合要求，b雖然更省力，但拉力方向仍不符合要求，只有c在省力情況和拉力方向上都符合要求。所以答案為c，正確的繞繩方法見圖5c。11定滑輪在使用時相當(dāng)于一個杠桿。如圖12所示，某人用繩子沿著傾斜的方向通過定滑輪拉住鉤碼，已知人手的拉力為F，鉤碼重力為G。（1）請?jiān)趫D中標(biāo)出這只“杠桿”的支點(diǎn)O，畫出拉力F、鉤碼重力G及它們的力臂（保留作圖痕跡）；（2）若不計(jì)摩擦、滑輪重和繩重，請用杠桿平衡條件推證：F=G。答案：（1）如圖13（2）由幾何知識知：l1 =l2 =R（R為滑輪半徑）根據(jù)杠桿平衡條件：F1l1=F2l2，即Fl1=Gl2，所以F =G解析：（1）支點(diǎn)是杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)，所以定滑輪的支點(diǎn)在定滑輪的轉(zhuǎn)軸上。鉤碼重力G作用在鉤碼的重心上，拉力F作用在繩端，方向沿著繩子斜向下。從支點(diǎn)分別向兩個力的作用線作垂線，垂線長就是力臂。（2）根據(jù)幾何中圓的半徑相等和杠桿平衡條件即可推證F=G。12人的體重為500N，吊籃重為700N，人要將吊籃勻速吊起，求下面兩種情況下人的拉力（不計(jì)滑輪、繩重及摩擦）。（1）如圖14，人站在地面上，至少要用_N的力拉繩。（2）如圖15，人站在吊籃中至少要用_N的力拉繩。答案：（1）350 （2）400解析：（1）取動滑輪為研究對象，它受到兩股繩給它向上的拉力（兩股繩的拉力相等），還受到吊籃給它向下的拉力（拉力等于吊籃的重力），如圖16。由于動滑輪勻速上升，所以動滑輪受力平衡，也就是方向向下的力等于所有方向向上的力之和。故，即。人拉繩的力與繩給人的拉力F是相互作用力，它們大小相等，方向相反。（2）把動滑輪、吊籃和人作為一個整體，它們受力情況如圖17（有兩股繩子向上拉著動滑輪、一股繩向上拉人，三股繩屬于同一根，拉力相等。向下的力是吊籃和人的總重力）。由于整體勻速上升，所以這幾個力是平衡力，也就是所有方向向下的力之和等于所有方向向上的力之和。故，即。人拉繩的力與繩給人的拉力F是相互作用力，它們大小相等，方向相反。三、綜合題13一小車陷在泥地里。現(xiàn)在通過如圖18所示的滑輪組將小車勻速拉出，繩端拉力F 1000N。求小車和樹受到的拉力（不計(jì)滑輪、繩重和摩擦）。圖18答案：小車受到的拉力為3000N，樹受到的拉力為2000N。解析：小車受到滑輪組中左邊的滑輪（沒必要區(qū)分這個滑輪是動滑輪還是定滑輪）對它的拉力，要求小車受到的拉力，須以這個滑輪為研究對象?；喪芰θ鐖D19，有三股繩子向右拉著滑輪，每股拉力都為F，小車給滑輪向左的拉力F1。因?yàn)榛唲蛩龠\(yùn)動，所以它受到的這四個力是平衡力，即F13F 3000N。小車受到的拉力與小車給滑輪向左的拉力F1屬于相互作用力，它們大小相等，方向相反?；喗M中右邊的滑輪給樹一個拉力，要求樹受到的拉力，就要取這個滑輪為研究對象?；喪芰θ鐖D20，有兩股繩子向左拉著滑輪，拉力均為F ，樹給它向右的拉力F2。因?yàn)榛唲蛩龠\(yùn)動，所以它受到的這三個力是平衡力，即F22F 2000N。樹受到的拉力與樹給滑輪向右的拉力F2屬于相互作用力，它們大小相等，方向相反。14小漢在家里挖一個蓄水池，當(dāng)挖到一定深度時發(fā)現(xiàn)一塊質(zhì)量約120kg的石頭（如圖21所示）。問：憑小漢一個人的力量（小明重約500N），采用一種什么樣的簡單機(jī)械才能把石頭移出水池（即把石頭提升到池口）？通過計(jì)算說明簡單機(jī)械至少需要滿足什么條件？請你畫出示意圖。（機(jī)械的重和摩擦可忽略不計(jì)，g取10N/kg）答案：方法一（1）用省力杠桿 （2）根據(jù)杠桿平衡條件：F1L1=F2L2 L1/L2=F2/F1=G石/G1=12010/500=24杠桿必須滿足條件是：L124 L2（3）示意圖如圖22，動力臂要大于阻力臂。方法二：（1）用一個滑輪組 （2）求承重繩子的段數(shù)：n= G石/F1=12010/500=24滑輪組必須有三段以上承重的繩子（3）示意圖如圖23，要求有三段以上的繩子吊著動滑輪解析：由題意，使用簡單機(jī)械時，小漢一個人能施出的最大的力約為500N（設(shè)想若超過500N，小漢將被機(jī)械吊起而脫離地面），因此要想把重120kg10 N/kg =1200N的石頭提升，所用簡單機(jī)械至少要省力1200/500=24倍。這樣的簡單機(jī)械可以是省力杠桿，也可以是滑輪組，甚至可以是輪軸，所以題目有多個答案15如圖24所示，彈簧測力計(jì)的量程是05N，木塊重力大約7N，輕質(zhì)滑輪重為1N、鐵架臺、刻度尺、足夠大的量杯、足量的水和細(xì)棉線(自重不計(jì))，圖中每種器材各有一件。請你利用圖中的一些器材，設(shè)計(jì)一個測量木塊重力的實(shí)驗(yàn)方案：（1）寫出選用器材的名稱： （2）用文字簡要地寫出需要測量的物理量及符號： （3）木塊重力的表達(dá)式： 答案：方案一：（1）量杯、水、細(xì)棉線、木塊（2）量杯中水的體積V1，木塊放入水中靜止后液面的位置V2（3）G =水g（V2-V1）方案二：（1）彈簧測力計(jì)、輕質(zhì)滑輪、鐵架臺、細(xì)棉線、木塊（2）滑輪重G動，拉力F（3）根據(jù)F=（G+ G動）/2，得G =2F -G動 方案三：（1）彈簧測力計(jì)、米尺、鐵架臺、細(xì)棉線、木塊（2）把米尺連接成省力杠桿，從米尺上讀出兩力臂L動、L阻（L動/L阻應(yīng)大于7/5），拉力F（3）根據(jù)FL動=GL阻，得G =FL動/L阻解析：物體的重力直接用彈簧測力計(jì)便可測量，但此題不同，因?yàn)閺椈蓽y力計(jì)的量程小于被測量，只能采用間接測量，這就需要學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和感悟了。注意到木塊能在水面上漂浮，又有量杯，想到可用浮力知識解決。若注意到滑輪，可連接成動滑輪來測量。若注意到米尺，可用線連接成一個省力杠桿來解決。