八年级物理教科版 第11.2节《滑轮》PPT课件.ppt

第11章第二节滑轮 学习目标 1 知识与技能 理解滑轮的原理 知道滑轮的作用 2 过程与方法 由问题的提出 猜测 经过实验探究 使学生亲身经历物理问题的研究过程 3 情感 态度与价值观 体验科学探究的乐趣 学习科学的探究方法 从而领悟科学的思想和精神 培养抽象思维和论证问题的能力 通过对实验数据的收集 培养严肃认真的操作态度及科学分析实验数据的能力 小明家买了一套四楼的住房 进行装修时 由于楼梯不够宽 长木料不能通过楼梯运上楼 你能想一些办法帮他把木料运上楼吗 如何把木料运上楼 杠杆的缺陷 定义 定滑轮 使用时 滑轮的轴固定不动 动滑轮 定义 使用时 滑轮的轴随物体一起运动 外形同样的两个滑轮 为什么能产生不同的威力呢 探究使用定滑轮的特点 特点 使用定滑轮不省力 但可以改变动力的方向 G F F F 定滑轮 1 定滑轮实际上就是等臂杠杆 A 支点在轴心O处 B 动力臂l1等于阻力臂l2 2 拉力大小始终等于重物的重力大小 3 拉力的方向与重物移动的方向相反 结论 使用定滑轮不省 但可以改变施力的 力 F G 方向 探究使用动滑轮的特点 分析 思考 上表中的数据与所得结论不符 仅是由于误差造成的吗 由于滑轮自身具有重力 G0 0 4N G F 此时 2 4 探究使用动滑轮的特点 分析 思考 上表中的数据与所得结论不符 仅是由于误差造成的吗 由于滑轮自身具有重力 G0 0 4N G F 此时 3 4 4 4 2 4 忽略f与绳重 动滑轮 A 支点在边缘O处 B 动力臂l1为阻力臂l2的2倍 动力F为阻力G的1 2倍 1 动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆 2 在上述情况下 动力是阻力的1 2 3 拉力的方向与重物的移动方向相同 结论 使用动滑轮可以 但不能改变施力的 省力 方向 使用定滑轮不省力也不费力 但可以改变力的方向 s h F G 使用动滑轮可以省一半的力 但费一倍的距离 不改变力的方向 S 2h F G 2 小结 不省力 不省距离 但可以改变力的方向 能省一半力 费一倍距离 不能改变力的方向 等臂杠杆 动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆 不省力 不省距离 但可以改变力的方向 能省一半力 费一倍距离 不能改变力的方向 等臂杠杆 动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆 4 如图所示 滑轮是滑轮 滑轮 绳重不计 滑轮与绳子间的摩擦不计 若物体M重为200牛 当物体沿水平方向匀速移动时 受到120牛的摩擦力 则拉力F 牛 动 60 这两种组合 在使用时 你认为弹簧测力计的示数一样吗 为什么 哪种更省力 滑轮组 滑轮组同时具备定滑轮和动滑轮的特点 既可以省力 又能改变力的方向 先学会数吊起动滑轮绳子的股数n n n 3 2 判断依据 看是否直接与动滑轮相连 判断依据 看是否直接与动滑轮相连 绕线方法 当n是奇数时 从动滑轮的挂钩出发 绕制滑轮组 当n是偶数时 从定滑轮的挂钩出发 绕制滑轮组 奇动 偶定从里 向外 由一个定滑轮和一个动滑轮组成 n 2 n 2 n 3 如何判断使用滑轮组时 绳子上拉力的大小 从力的平衡出发 把动滑轮和物体看作一个整体 分析它的受力 要求F 1 nG S 绳子自由端移动的距离h 物体被提升的高度 现在首先让我们一起探究s与h关系 滑轮组的绕法 F 作用在绳子自由端的拉力G 被提升的物体的重力G动 动滑轮自身的重力 再让我们一起探究F与G及G动关系 总结 吊起动滑轮的绳子的股数越多 就越省力 S nh 不计动滑轮重时 不计绳重 摩擦 考虑动滑轮重时 设吊起动滑轮的绳子的股数为n 则关系式 V绳 nV物 F 若物重100N 一个滑轮重20N 求F 如图所示 拉力F的大小等于 滑轮组在水平位置的例题 例1 如图所示 用此滑轮组匀速拉动放在水平面上的物体 若物体重150牛 物体与水平面间的摩擦力为30牛 则所需拉力F为 牛 滑轮重及摩擦均不计 分析 如图所示 绳子股数n 3则拉力F 1 3f 10 例2 如图所示 物体重力为100N 在大小为20N的水平拉力作用下匀速前进 这时物体受到的摩擦大小等于 N 滑轮重及摩擦不计 分析 如图所示 绳子股数n 2则摩擦力f F 10 滑轮组 定义 动滑轮和定滑轮的组合 特点 既可省力 又能改变力的方向 但要费距离 组装的规律 偶定奇动 省力 F 1 nG 费距离 s nh n为直接承担总重力的绳子段数 即连在动滑轮上的绳子段数 n是偶数时 绳子始端固定在定滑轮上 n是奇数时 绳子始端固定在动滑轮上 拉力F与总重力G的关系 绳子自由端与动滑轮移动距离的关系 n为直接承担总重力的绳子段数 即连在动滑轮上的绳子段数 趣味游戏 很轻松地就可将两木棍拉合拢 说明使用滑轮组可以省力 变形的滑轮组 轮轴实质 省力杠杆 斜面作用 省力 1 指出下列各图中拉力F与物重的关系 不计动滑轮重和摩擦 练习 2 在下图所示的滑轮组中 a 若动滑轮重G动不计 拉力F是多少 b 若动滑轮重G动不能忽略 那么图中的拉力F应等于多少 3 请按要求在下图中画出绳子的绕法 F G F G F G F G 方法 奇动 偶定 从里向外 巩固练习 1 如下图 a 所示 物体B重100N 在力F作用下匀速上升时 F应等于 N 不计摩擦 改变拉力F的方向 力F的大小将 不变 变大 变小 2 如上图 b 所示 物体A重为100N 挂重物的钩子承受的拉力是 N 人匀速拉绳子的力是 N 动滑轮自重不计 100 100 50 不变 3 如图所示的四个滑轮组中 图 可省一半力 图 最费力 图 和图 用力大小一样 b c 4 用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组 若每个滑轮重100N 绳的最大承受力为200N 试求 1 画出滑轮组的装配图 2 用此滑轮组最多能提起多重的物体 不计摩擦 3 若自由端移动距离为1m 则重物上升的高为多少 F 分析 1 两个动滑轮 绳子的股数为4或5 又 绳子的股数越多越省力 n 5 2 由公式F 1 n G物 G动 得 G物 nF G动 5 200N 2 100N 800N 3 由S nh得 h S n 1m 5 0 2m 5 如图所示 物体A重G 80N 在F 60N拉力下匀速前进 此时物体A受到的摩擦力等于 N 滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计 120 关于利用滑轮组拉动物体时所用力的大小 你能总结出什么规律吗 有n股绳子与动滑轮相连 所用的拉力为总重的 如果物体上升h高度那么动滑轮也要上升h高度与动滑轮相连的两股绳子也都要上升h高度 所以自由端要向下拉动 h 如果有4股绳子相连呢 有n股绳子与动滑轮相连 自由端移动的距离是动滑轮移动距离的n倍 思考题 一个动滑轮 一个定滑轮 用F 1 3G来提升物体 请画出滑轮组 还有其他的绕法吗 F2 F1 轮轴和斜面 轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆 F1 R F2 r F1 F2 r R 动力作用在轮上 轮轴是一个省力杠杆 但费距离 动力作用在轴上 轮轴又将起到什么作用 用滑轮组提升重物 请在图中画出拉力F G 3的绳子的绕法 不计动滑轮 绳重和摩擦 用一根最大承受50N拉力的轻质细绳 通过滑轮组来匀速提升160N的重物 至少需要几个滑轮 如何装配 画出装配图 不计滑轮重和摩擦 F 1 nGn G F 160N 50N 3 2 4 段 不计滑轮 绳重及摩擦 物体重G 20N 绳的一端拴在地面上 用力F使滑轮匀速上升1m 那么 A重物上升1m F