Question

探究实验：比较定滑轮和动滑轮的特点

此探究实验可以提出什么问题？如何进行猜想与假设？又如何来设计实验方案？实验中采用了什么实验探究方法？实验应该注意哪些问题？

Answer 1

【提出问题】定滑轮工作时的特点是什么？动滑轮工作时的特点是什么？
【猜想与假设】
生活经验告诉我们：要将重物从低处移动到高处，可以采用多种方式，例如：①人位于高处，用绳子拴住重物，直接用力向上提拉重物；②人位于低处，利用高处的定滑轮，人用力向下拉绳子的一端，与重物相连接的另一端不断提高，最终将重物提到高处；③人位于高处，在动滑轮挂钩上挂上重物，用力向上提拉绳子的一端，重物被提到高处。在家庭装修时，工人师傅经常采用这些方法运送水泥等建筑材料。那么，这些方法有些什么特点呢？由此，猜想：
对于定滑轮来说：
（1）使用定滑轮不省力。即在不计摩擦和绳重的情况下，若定滑轮处于匀速转动或静止状态，拉力的大小始终等于重物的重力大小。（不省力也不费力）
（2）使用定滑轮时，拉过的绳长等于重物升高的高度。（不省距离）
（3）使用定滑轮，能改变动力的方向。
对于动滑轮来说：
（1）在不计摩擦、绳重和滑轮重量的情况下，若动滑轮处于匀速转动或静止状态，拉力的大小始终等于重物的重力一半。（省一半的力）
（2）使用动滑轮时，拉过的绳长等于重物升高的高度2倍。（费距离）
（3）使用动滑轮时，不能改变动力的方向。
【设计实验方案】
（1）怎样改变物重的大小？——加挂钩码；
（2）怎样测定拉力的大小？——用弹簧拉力计；
（3）怎样测定重物升高的高度与绳自由端(拉力作用点）移动的距离？——重物升高的高度，在铁架台竖杆上固定一张空白纸画刻度线标记，并用刻度尺度量；绳自由端(拉力作用点）移动的距离，用记号笔标记，并用刻度尺度量；
（4）用到什么科学方法？——转换法、控制变量法；
【实验探究方法】
本探究实验采用了转换法：通过计算加挂的钩码的重量来测细绳对滑轮的阻力（拉力）。本探究实验也采用了控制变量法。（略，从实验方法与步骤中可以看出来）
【实验应注意的问题】
（1）本实验得出的定滑轮和动滑轮结论，其前提是忽略摩擦、绳重和不计动滑轮重力，因此，实验要求钩码尽可能大些，滑轮质量尽可能小些，且要求轮与轴之间的摩擦尽可能的少（想一想减少摩擦有哪些措施？）；
（2）定滑轮虽然能改变动力的方向，使我们工作方便，但不能省力；而动滑轮虽然能省一半力，但不能改变力的方向，使用时经常感觉不便。
希望帮助到你，若有疑问，可以追问~~~
祝你学习进步，更上一层楼！(*^__^*)