物理人教版八年级下册定滑轮和动滑轮.ppt

二、滑轮,学习目标,知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的结构和特点，能区分定滑轮、动滑轮。知道滑轮是杠杆的变形，能用杠杆的平衡原理解释省力特点。能分析滑轮组的省力情况，了解动力作用点移动的距离和重物移动的距离的关系。了解滑轮组的组装方法及其特点。,看图讲故事,1：将等臂杠杆的中间部分加宽，,2：使之变成一个绕中心轴转动的圆轮，,3：再把圆轮的外缘加工成槽状。,一、滑轮：,周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。,滑轮结构,滑轮,使用时，轴固定不动,使用时，轴和重物一起移动,定滑轮,动滑轮,像旗杆顶部的滑轮那样，固定在一个位置转动而不移动的滑轮，是定滑轮,一、探究使用定滑轮的特点,结论：,使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向,定滑轮的实质,F1,F2,O,L1=L2,F2,F1,O,L1=L2,-等臂杠杆,定滑轮特点,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，但可以改变力的。,力,FG,F,G,方向,1.定滑轮特点:使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向,2.表达式：F=GS=hV绳=V物,小结,如图,用三个力沿不同的方向拉绳子,则：()AF1最大；B、F2最大；C、F3最大；D、一样大。,D,练习,探究使用动滑轮的特点：八一班,动滑轮,1、重物（阻力）是作用在滑轮轴上的；所以阻力到支点的距离是轮半径R；2、动力作用在滑轮的绳子自由端，动力到半径的距离最大为2R；根据杠杆原理，不计滑轮的重力，使用动滑轮最多省一半力。,受力分析：,二、探究使用动滑轮的特点,特点：,使用动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向，且费距离。,F,G,（不考虑动滑轮重力）,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。G动=0.4N,G,F,（考虑动滑轮重力）,O,L1,L2,L1=2L2,8、动滑轮的实质,动滑轮,支点在边缘O处,1、动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。,2、拉力的方向与重物的移动方向相同。,结论：使用动滑轮可以，但不能改变力的。,省一半力,方向,若拉力F沿斜上方拉，F=G吗？,1,2,F2,F1,G,L1,L2,O,F1/,L1/,动力臂L1/减小,动力F/增大,要使动滑轮省一半的力，必须使绳子沿竖直方向拉88ban,1.动滑轮特点:使用动滑轮可以省一半的力，但费一倍的距离，不能改变力的方向,2.表达式（不考虑动滑轮重）（考虑动滑轮重）,F=-（G+G动）,2,1,F=G/2,绳移动的距离S=2h绳移动的速度V绳=2V物,5、如图所示，物体重G=500N，滑轮重10N，当物体G匀速上升时，则挂钩B承受拉力为_N,挂钩A承受_N的拉力，拉力F为_N，若绳子自由端向上拉动0.5米，则物体向上移动_m。,B,F,500,255,255,0.25,2用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（）八三班。AF1F2F3BF2F3F1CF2F1F3DF3F1F2,D,练一练,定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？,想想议议,滑轮组,滑轮组至少需2个滑轮才能称做滑轮组。,三、滑轮组,定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。,结论：使用滑轮组既可以省力；又可以改变力的方向。,想一想：还有别的绕线方法吗？,三、滑轮组：,定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。,这两种绕线方法有什么不同？,1绳子的起点2拉力的方向3拉力的大小4移动的距离,议一议,F,F,讨论：这两种绕线方法有什么不同？,议一议,你发现了什么规律？,结论：,F为拉绳的力，n为承担物重的绳子段数，S为绳移动的距离，h为物体上升的高度,讨论,讨论：若每个滑轮重30N，结果如何？,练一练,滑轮绕线演示1定滑轮,F,滑轮绕线演示2动滑轮,F,滑轮组绕线演示3,一定一动,F,滑轮组绕线演示4,一定一动,F,滑轮组绕线演示5,二定一动,F,滑轮组绕线演示6,一定二动,F,滑轮组绕线演示7,二定二动,F,滑轮组绕线演示8,二定二动,F,按要求绕绳,不考虑动滑轮的重力,滑轮组的绕法,1、按要求画出绳子的绕法,练习：,1.如图所示，物重100N，不计摩擦、绳重及动滑轮重，求拉力F的大小。,例题反馈：,解：F=G/2=50N,如图所示，拉力F的大小等于。,例2,汽车重2104N，陷入泥中，受到的阻力为3103N。用如图所示装置，则至少要用多大的力才能将汽车拉出？,练一练,=103N,胖子和瘦子,滑轮知识点小结,定滑轮：,（1）使用特点：可以改变力的方向，不省力也不费力；不省距离也不费距离,（2）实质：是一个等臂杠杆,动滑轮：,（1）使用特点：能省一半力，但不改变力的方向；要多移动一倍距离,（2）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆,滑轮组,（1）使用优点：既可省力，又可改变力的方向；但不能既省力又省距离,（2）公式：（物动滑轮）n（不计绳与滑轮摩擦）,snh,F为拉绳的力，n为承担物重的绳子段数，S为绳移动的距离，h为物体上升的高度,六、轮轴,轮轴的特点,在轮轴中，动力臂是轮的半径R，阻力臂是轴的半径r；由于R总是大于r，所以F总是小于G，即利用轮轴总是可以省力的。,生活中的轮轴,从杠杆到轮轴,我们的祖先在长期实践中，把杠杆改造成可以转动的机械。下图表示杠杆变形成轮轴的一种过程。,F2,F1,轮轴的计算公式,FR=Gr,轮轴,轮轴,轮轴,轮轴,轮轴,斜面,斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。如图所示，通过斜面将一个大箱子推进车厢，与直接把箱子抱上车箱相比，用的力大还是小？,力和距离的关系,根据前面的学习我们可以总结出：省力的机械一定费距离，费力的机械一定省距离。,猜想斜面能省力吗？,斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体所受重力的几分之一。,斜面是一种省力机械,写成公式：Fs=Gh,斜面高度一定时，斜面越长越省力,常见的斜面,盘山公路,盘山公路,盘山公路,1、物体重为180N，拉力F为，若滑轮重力20N，则拉力F为.如果，物体上升1m，则绳子上升为m,360N,380N,2,练习,2、如图所示，物体A重G80N，在F60N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）,.,1:竖直方向上有一对平衡力N和G,2:水平方向上有一对平衡力T和f,G=N=80N,T=f=120N,解析：因为,所以,f=2F=120N,综合分析得：,120,6、如图所示，用滑轮组牵引重物在水平地面上匀速移动，已知所用拉力F=100N，滑轮本身的重及摩擦不计，则重物与地面间的摩擦力是多少牛顿？当物体移动1.5m时，绳子自由端拉过的距离是多少？,解析：因为,所以,f=3F=300N,S绳=3S物=31.5m=4.5m,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,滑轮组在竖直位置的例题,例1、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？,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=nFG动=5200N2100N=800N,（3）由S=nh得：h=S/n=1m/5=0.2m,如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1,F2,F3,那么,下列关系式中正确的是：()A、F1F2F3；B、F1F2F3C、F2F1F3；D、F2F1F3。,D,例1：如图所示，用滑轮按甲、乙、丙三种方式拉同一重物在相同的水平面上做匀速直线运动，拉力分别为F1、F2、F3，比较它们的大小，其中正确的是（）AF1=F2=F3BF1F2F3CF1F3F2DF3F1F2,C,F1=f摩/2,f摩,f摩,f摩,F2=2f摩,F3=f摩,分析：,不考虑滑轮重及滑轮上的摩擦时,如图所示的各滑轮组中,物体重量都是G,不计摩擦和滑轮重,使物体匀速上升,拉力F最小的是图：(),B,如图所示,用滑轮组牵引着重物沿水平方向匀速滑动,已知拉力F=40牛,不计滑轮摩擦和重量,则重物和地面之间的摩擦力为：()A、40牛；B、80牛；C、120牛；D、无法确定。,C,分析：本题甲图中有两根绳子绕成滑轮组，应从绳子自由端入手分析。设绳子自由端拉力为F甲，则4F甲=G，F甲=1/4G；乙图中以动滑轮为研究对象，F乙=2G。,如图所示，物体重力均为400N，作用在绳子自由端的拉力F甲和F乙分别是多少N？（不计滑轮重和摩擦