八年级物理教科版_第112节《滑轮》PPT课件

1、第11章 第二节 滑轮 v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小明家买了一套四楼的 住房，进行装修时，由于楼住房，进行装修时，由于楼 梯不够宽，长木料不能通过梯不够宽，长木料不能通过 楼梯运上楼。你能想一些办楼梯运上楼。你能想一些办 法帮他把木

2、料运上楼吗？法帮他把木料运上楼吗？ 如何把木料运上楼如何把木料运上楼 杠杆的缺陷 定义：定义： 定滑轮定滑轮 使用时使用时，滑轮，滑轮 的的轴轴固定不动固定不动 动滑轮动滑轮 定义：定义： 使用时使用时，滑轮，滑轮 的的轴轴随物体一随物体一 起运动起运动 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探究使用定滑轮的特点 实实 验验 次次 数数 钩码所受钩码所受 的的 重力重力GN 绳子末端绳子末端 拉动的方拉动的方 向向 弹簧测力计弹簧测力计 的示数的示数FN 1 2 3 4 5 2水平水平2 2斜向下斜向下2 2竖直向下竖直向下2 3竖直向下竖直向下3 4竖直向下竖

3、直向下4 特点：特点： 使用定滑轮使用定滑轮不省力不省力，但可以但可以改变动改变动 力的方向力的方向。 G F F F F G 定定滑轮滑轮 l1l2 .01:定定滑轮实际上就是滑轮实际上就是等臂杠杆等臂杠杆。 A：支点支点在在轴心轴心O处。处。 B：动力臂动力臂l1等于等于阻力臂阻力臂l2 2:拉力大小拉力大小始终等于始终等于重物的重力大小。重物的重力大小。 3：拉力的方向拉力的方向与与重物移动的方向重物移动的方向相反相反 结论：使用结论：使用定定滑轮滑轮不省不省，但，但可以改变可以改变 施力的施力的。 力力 FG 方向方向 F F 探究使用动滑轮的特点探究使用动滑轮的特点 实验实验 次数次

4、数 钩码所受钩码所受 的重力的重力 GN 施力的施力的 方向方向 弹簧测力弹簧测力 计的示数计的示数 FN 12竖直向上竖直向上1. .2 23竖直向上竖直向上1. .7 34竖直向上竖直向上2. .2 分析：分析： 思考：思考： 上表中的数据与所得结论不符，仅是由上表中的数据与所得结论不符，仅是由 于误差造成的吗？于误差造成的吗？ 由于滑轮自身具有重力。由于滑轮自身具有重力。 G00. .4N G G0 F 此时此时 0 1 2 FGG 2.4 探究使用动滑轮的特点探究使用动滑轮的特点 实验实验 次数次数 钩码所受钩码所受 的重力的重力 GN 施力的施力的 方向方向 弹簧测力弹簧测力 计的示

5、数计的示数 FN 12竖直向上竖直向上1. .2 23竖直向上竖直向上1. .7 34竖直向上竖直向上2. .2 分析：分析： 思考：思考： 上表中的数据与所得结论不符，仅是由上表中的数据与所得结论不符，仅是由 于误差造成的吗？于误差造成的吗？ 由于滑轮自身具有重力。由于滑轮自身具有重力。 G00. .4N G G0 F 此时此时 0 1 2 FGG 3.4 4.4 2.4 （忽略f与绳 重） F G 动动滑轮滑轮 l2 l1 A:支点支点在在边缘边缘O处处 B：动力臂动力臂l1为为阻力臂阻力臂l2的的2倍。倍。 动力动力F为为阻力阻力G的的1/2倍倍 1 2 FG 1：动动滑轮实质是滑轮实质

6、是动力臂为阻力臂动力臂为阻力臂2倍倍的的 杠杆。杠杆。 2：在上述情况下，动力是阻力的：在上述情况下，动力是阻力的1/2 1 2 FG即即 3：拉力的方向拉力的方向与与重物的移动方向重物的移动方向相同相同。 结论：使用结论：使用动动滑轮滑轮可以可以，但不能改变施但不能改变施 力的力的。 省力省力 方向方向 O. 使用定滑轮不省力也不费力，使用定滑轮不省力也不费力， 但可以改变力的方向但可以改变力的方向s s= =h h， F F= =G G 使用动滑轮可以省一半使用动滑轮可以省一半 的力，但费一倍的距离，不的力，但费一倍的距离，不 改变力的方向改变力的方向S S=2=2h h， F F= =G

7、 G/2/2 小结 特点实质 定滑轮 动滑轮 不省力，不省距离，不省力，不省距离， 但可以改变力的方向但可以改变力的方向 能省一半力，费一倍距能省一半力，费一倍距 离，不能改变力的方向离，不能改变力的方向 等臂杠杆等臂杠杆 动力臂为阻力臂动力臂为阻力臂 2倍的省力杠杆倍的省力杠杆 特点实质 定滑轮 动滑轮 不省力，不省距离，不省力，不省距离， 但可以改变力的方向但可以改变力的方向 能省一半力，费一倍距能省一半力，费一倍距 离，不能改变力的方向离，不能改变力的方向 等臂杠杆等臂杠杆 动力臂为阻力臂动力臂为阻力臂 2倍的省力杠杆倍的省力杠杆 4 4如图所示，滑轮是如图所示，滑轮是 滑轮，滑滑轮，滑

8、 轮、绳重不计，滑轮与绳子间的摩擦不轮、绳重不计，滑轮与绳子间的摩擦不 计，若物体计，若物体M M重为重为200200牛，当物体沿水平牛，当物体沿水平 方向匀速移动时，受到方向匀速移动时，受到120120牛的摩擦力，牛的摩擦力， 则拉力则拉力F=F= 牛。牛。 动动 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 滑轮组同时具备定滑轮滑轮组同时具备定滑轮 和动滑轮的特点，既和动滑轮的特点，既可以省可以省 力力，又能，又能改变力的方向改变力的方向。 先学会数先学会数 吊起动滑轮绳子的股数吊起动滑轮绳子的股数n n F G F G n= n= 3

9、 2 判断依据：判断依据： 看是否直接与动滑轮相连看是否直接与动滑轮相连 判断依据：判断依据： 看是否直接与动滑轮相连看是否直接与动滑轮相连 绕线绕线 方法方法 当当n是奇数时，从动滑是奇数时，从动滑 轮的挂钩出发，绕制滑轮的挂钩出发，绕制滑 轮组；当轮组；当n是偶数时，是偶数时， 从定滑轮的挂钩出发，从定滑轮的挂钩出发， 绕制滑轮组。绕制滑轮组。 奇动、偶定奇动、偶定 从里从里 、向外、向外 F G F G 由一个由一个定定滑轮和一个滑轮和一个动动滑轮组成。滑轮组成。 F F F G G G 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

10、看作一个整体，分析它的受力。 要求F=1/nG S S：绳子自由端移动的距离：绳子自由端移动的距离 h h：物体被提升的高度：物体被提升的高度 现在首先让我们现在首先让我们 一起探究一起探究s s与与h h关关 系系： F G G G动动 滑轮组的绕法滑轮组的绕法 1 3 FG 1 3 FG 1 4 FG 1 5 FG F F：作用在绳子自由端的拉力作用在绳子自由端的拉力 G G：被提升的物体的重力：被提升的物体的重力 G G动动：动滑轮自身的重力：动滑轮自身的重力 再让我们一起探究再让我们一起探究 F F与与G G及及G G动动关系关系：F G G G动动 总结：总结： 吊起动滑轮的绳子的股

11、数越多，就越省力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：不计动滑轮重时： 不计绳重、摩擦不计绳重、摩擦 考虑动滑轮重时：考虑动滑轮重时： F= G 1 n F= （G + G动动） 1 n 设吊起动滑轮的绳子的股数为设吊起动滑轮的绳子的股数为n，则关系式：，则关系式： V绳绳=nV物物 F 若物重100N，一个滑轮重20N，求F？ 如图所示，拉力如图所示，拉力F的大小等于。的大小等于。 F . 1 3 Ff f 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

12、及摩擦均不计） F分析：如图所示，绳子股数 n = 3 则拉力 F = 1 1/ /3 3f f 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） F 分析：如图所示，绳子股数 n = 2 则摩擦力 f = F 10 滑轮组 v定义：动滑轮和定滑轮的组合。定义：动滑轮和定滑轮的组合。 v特点：既可省力，又能改变力的方向，但要费距离。特点：既可省力，又能改变力的方向，但要费距离。 组装的规律：组装的规律：“偶定奇动偶定奇动” 省力：F=1nG 费距离：s=nh ( n为直接承担总重力的绳子段数，为直接承担总重

13、力的绳子段数， 即连在动滑轮上的绳子段数。）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；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。是奇数时，绳子始端固定在动滑轮上。 （拉力（拉力F与与总重力总重力G的关系）的关系） （绳子自由端与动滑轮移动距离的关系）（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，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。）即连在动滑轮上的绳子段数。） 趣味游戏趣味游戏 很轻松地就很轻松地就 可将两木棍可将两木棍 拉合拢拉合拢 说明使用滑说明使用滑 轮组可以省轮组可以省 力力 变形的滑轮

14、组变形的滑轮组 轮轴轮轴实质：省力杠杆 斜面作用：省力 F F F G G G 1 2 FG 1 3 FG 1 2 FG 1、指出下列各图中拉力、指出下列各图中拉力F与物重的关系与物重的关系 （不计动滑轮重和摩擦）（不计动滑轮重和摩擦） 练习: 2、在下图所示的滑轮组中，、在下图所示的滑轮组中， (a)(a)若若动滑轮重动滑轮重G G动 动不计 不计，拉力，拉力F F是多少？是多少？ (b)若若动滑轮重动滑轮重G动 动不能忽略 不能忽略，那么图中，那么图中 的拉力的拉力F应等于多少？应等于多少？ G/ G F 1 5 FG 1 5 F (G+ G动 动) 3、请按要求在下图中画出绳子的绕法：

15、F= G 2 1 F= G 3 1 F= G 4 1 F= G 5 1 方法：奇动、偶定方法：奇动、偶定 ;从里向外从里向外 巩固练习：巩固练习： 1 1：如下图：如下图(a)(a)所示，物体所示，物体B B重重100N100N，在力，在力F F作用下作用下匀速匀速 上升时，上升时，F F应等于应等于N N（不计摩擦）改变拉力（不计摩擦）改变拉力F F的方的方 向，力向，力F F的大小将的大小将 （不变、变大、变小）（不变、变大、变小） 图(a) F 2: 如上图如上图(b)所示，物体所示，物体A重为重为100N，挂重物的钩子挂重物的钩子承受承受 的拉力是的拉力是N。人人匀速匀速拉绳子的力拉绳

16、子的力是是N （动滑轮自重不计）（动滑轮自重不计） 图(b) 100 10050 不变不变 3:如图所示的四个如图所示的四个滑轮组滑轮组中，图可省中，图可省一半力一半力，图，图 最最费力费力，图和图，图和图用力大小一样用力大小一样。 (a)(b)(c)(d) ( b ) ( c )(a)(d) 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？ G物 F 分析：（1）两个动滑轮，绳子的股数为

17、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= 5200N 2100N = 800N （3）由S=nh得： h = S/n = 1m/5 = 0.2m 5.如图所示如图所示,物体物体A重重G80N,在在F60N拉力下匀速拉力下匀速 前进前进,此时物体此时物体A受到的摩擦力等于受到的摩擦力等于N. （滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计） A F .f 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 n 1 F= G总 n 1

18、 F 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 轮轴和斜面轮轴和斜面 轮轴实质可看做是一个可轮轴实质可看做是一个可 以以连续转动的杠杆连续转动的杠杆 R r F2 F1 F1RF2r F1 F2 rR 动力作用在动力作用在轮轮上，轮轴是上，轮轴是 一个一个省力杠杆，但费距离。省力杠杆，但费距离。 动力作用在动力作用在轴轴上，轮轴上，轮轴 又将起到什么作用？又将起到什么作用？ 用滑轮组提升重物，请在图中画出拉力FG/3的绳子的绕 法 （不计动滑轮、绳重和摩