沪粤版八年级物理下册课件66探究滑轮的作用学习教案

1、会计学1沪粤版八年级物理沪粤版八年级物理(wl)下册课件下册课件66探究滑探究滑轮的作用轮的作用第一页，共35页。温故知新杠杆杠杆(gnggn)(gnggn)的平衡的平衡条件：条件：F F1 1LL1 1=F=F2 2LL2 2当当L1L1L2L2时，时，F1F1F2F2省力省力(shn l)(shn l)杠杆，省力杠杆，省力(shn (shn l)l)，但费距离；，但费距离；当当L1L1L2L2时，时，F1F1F2F2费力费力(fi l)(fi l)杠杆，费力杠杆，费力(fi (fi l)l)，但省距离；，但省距离；当当L L1 1=L=L2 2时时，F F1 1=F=F2 2等臂等臂杠杆，

2、既不省力，也不省距离。杠杆，既不省力，也不省距离。既既省力又省距离的杠杆是不存在省力又省距离的杠杆是不存在的。的。情境引入情境引入新课新课 学校升旗仪式时，站在地面学校升旗仪式时，站在地面上的人向下拉绳子，国旗就徐上的人向下拉绳子，国旗就徐徐升起来。国旗顶端安装了一徐升起来。国旗顶端安装了一个什么装置可以帮助他把国旗个什么装置可以帮助他把国旗升上去呢？升上去呢？国旗顶端安装了一个叫国旗顶端安装了一个叫滑轮滑轮的装置的装置第1页/共34页第二页，共35页。滑轮滑轮(huln)(huln)的应用的应用第2页/共34页第三页，共35页。认识滑轮认识滑轮轴轴框框轮轮这种周边这种周边(zhu bin)(

3、zhu bin)有槽、绕轴心转动的圆轮叫做滑轮。有槽、绕轴心转动的圆轮叫做滑轮。第3页/共34页第四页，共35页。 要把钢材、木料要把钢材、木料(mlio)(mlio)、水泥等建筑材料运到楼上、水泥等建筑材料运到楼上，通常会怎样做呢？，通常会怎样做呢？一一、动滑轮和、动滑轮和定滑轮定滑轮第4页/共34页第五页，共35页。活动活动1 1：用滑轮把钩码：用滑轮把钩码提起来提起来方案方案(fng (fng n)n)二二方案方案(fng (fng n)n)一一第5页/共34页第六页，共35页。滑轮滑轮的的分类分类使用使用(shyng)(shyng)时，轴固定不动时，轴固定不动定滑轮定滑轮使用时，轴和重

4、物使用时，轴和重物(zhn w)(zhn w)一起移动一起移动动滑轮动滑轮第6页/共34页第七页，共35页。二、探究两类滑轮二、探究两类滑轮(huln)(huln)的作用的作用 分别用动滑轮和定滑轮提起质量相等的钩码，拉分别用动滑轮和定滑轮提起质量相等的钩码，拉力力(ll)(ll)的大小相等吗？的大小相等吗？活动活动2 2：两类滑轮的：两类滑轮的比较比较A A：使用：使用(shyng)(shyng)定滑轮有什么好处定滑轮有什么好处使用使用定滑轮提升物体定滑轮提升物体应应“匀速匀速”。第7页/共34页第八页，共35页。改变拉力的方向改变拉力的方向(fngxing)(fngxing)，拉力大小，拉

5、力大小变化吗？变化吗？实验实验次数次数钩码的钩码的重力重力G/NG/N绳子末端绳子末端拉动的方向拉动的方向弹簧测力计弹簧测力计的示数的示数F/NF/N1 12 23 34 45 52 2竖直竖直(sh zh)(sh zh)向下向下竖直竖直(sh zh)(sh zh)向下向下竖直向下竖直向下2 22 22 22 22 2斜向下斜向下水平水平4 44 43 33 3使用使用定滑轮定滑轮不能省力，也不能省距离，但可以不能省力，也不能省距离，但可以改变施改变施力的力的方向方向。第8页/共34页第九页，共35页。B B：使用动滑轮有什么：使用动滑轮有什么(shn me)(shn me)好处好处实验实验次

6、数次数钩码所受的钩码所受的重力重力GNGN施力的施力的方向方向弹簧测力计弹簧测力计的示数的示数F FNN1 12 2竖直向上竖直向上1.21.22 23 3竖直向上竖直向上1.71.73 34 4竖直向上竖直向上2.22.23.43.44.44.42.42.4G G0 00.4N0.4N 使用使用(shyng)(shyng)动滑轮可以省力，但不能改变施力的动滑轮可以省力，但不能改变施力的方向；考虑动滑轮自身的重力，方向；考虑动滑轮自身的重力，F=F=（G+GG+G动）动）/2/2第9页/共34页第十页，共35页。活动活动3 3：: :使用滑轮的理论使用滑轮的理论分析分析定滑轮的实质定滑轮的实质

7、(shzh)(shzh) 转轴固定不动，相当于支点转轴固定不动，相当于支点O O，拉力相当于动力，物，拉力相当于动力，物体对绳子体对绳子(shng zi)(shng zi)的拉力相当于阻力。的拉力相当于阻力。O OG GF Fr rr r Fr Fr = G= Grr F = G F = G定滑轮相当于一个等臂杠杆定滑轮相当于一个等臂杠杆(gnggn)(gnggn)，因此，不省，因此，不省力也不费力。力也不费力。如果考虑绳子与定滑轮如果考虑绳子与定滑轮之间的摩擦，则之间的摩擦，则 F FG G。第10页/共34页第十一页，共35页。如果如果(rgu)(rgu)改变拉定滑轮的方向呢？改变拉定滑轮

8、的方向呢？ 斜着拉时，定滑轮仍旧斜着拉时，定滑轮仍旧(rngji)(rngji)是等臂杠杆，既是等臂杠杆，既不省力也不费力。不省力也不费力。定滑轮的特点定滑轮的特点(tdin)(tdin)定滑轮可以改变用力方向；定滑轮可以改变用力方向；定滑轮既不省力也不费力定滑轮既不省力也不费力，且不，且不省距离；省距离；本质上，定滑轮相当于一个本质上，定滑轮相当于一个等臂杠杆等臂杠杆。O OO OG GF FF FG GO OG GF F第11页/共34页第十二页，共35页。动滑轮实质动滑轮实质(shzh)(shzh)O OG GF F2r2rr r F2r F2r = = GGr r F = F = G/

9、2G/2 动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆杆(gnggn)(gnggn)，因此能省一半力。，因此能省一半力。 使用动滑轮时，实际上存在动滑轮重及绳子使用动滑轮时，实际上存在动滑轮重及绳子(shng zi)(shng zi)与动滑轮之间的摩擦，因此，与动滑轮之间的摩擦，因此，F FG/2.G/2.第12页/共34页第十三页，共35页。F2F F1 1G GL L1 1L L2 2OF F1 1L L1 1 若拉力若拉力(ll)F(ll)F沿斜上方拉，不计定滑轮重及摩擦时沿斜上方拉，不计定滑轮重及摩擦时，F=G/2F=G/2吗？吗？ 要使动滑轮

10、省一半要使动滑轮省一半(ybn)(ybn)的的力，必须使绳子沿竖直方向向上力，必须使绳子沿竖直方向向上拉。拉。动力动力(dngl)(dngl)臂臂L1L1减小减小动力动力F F增大增大动滑轮动滑轮的的特点特点动滑轮不能动滑轮不能改变用力改变用力方向；方向； 动滑轮能动滑轮能省一半力省一半力，但，但费一倍费一倍距距离，即：离，即：F F = = G/2G/2，s s = 2h= 2h 本质上本质上，动滑轮相当于，动滑轮相当于一个动力臂为一个动力臂为阻力臂阻力臂2 2倍倍的的省力杠杆省力杠杆。第13页/共34页第十四页，共35页。三三、滑轮组滑轮组 使用定滑轮能改变使用定滑轮能改变(gibin)(

11、gibin)力的方向，但不能省力的方向，但不能省力；使用动滑轮能省力，但不能改变力；使用动滑轮能省力，但不能改变(gibin)(gibin)力的力的方向。方向。 我们能不能把两者结合起来，组成滑轮组，使其既可我们能不能把两者结合起来，组成滑轮组，使其既可以改变力的方向以改变力的方向(fngxing)(fngxing)，又能省力呢，又能省力呢? ?活动活动4 4：使用滑轮组时拉力与物重的：使用滑轮组时拉力与物重的关系关系 把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组，讨论一下，你能设计出几种组合方式？把你的方案(fng n)画出来。第14页/共34页第十五页，共35页。F FG GF FG GG GF

12、F进行进行(jnxng)(jnxng)实验与收集数据：实验与收集数据：实验实验次数次数钩码的钩码的重力重力G/NG/N动滑轮的动滑轮的重力重力G G0 0/N/N弹簧测力计弹簧测力计的拉力的拉力F/NF/N吊起动滑轮的吊起动滑轮的绳子股数绳子股数n n1 130.41.72 230.41.73 330.41.22 22 23 312F F=G G12F F=G G13F F=G G第15页/共34页第十六页，共35页。1 1n nF F= =G G得出得出结论：结论： 滑轮组拉力滑轮组拉力F F的大小的大小(dxio)(dxio)与吊起与吊起动滑轮的绳子股数动滑轮的绳子股数n n有关。动滑轮被

13、几股有关。动滑轮被几股绳子吊起，所用力就是物重的几分之一绳子吊起，所用力就是物重的几分之一。即即F =1 1n n( (G G物物G G轮轮) ) 由于存在动滑轮由于存在动滑轮(huln)(huln)重及重及绳子与滑轮绳子与滑轮(huln)(huln)之间的摩擦之间的摩擦在不记摩擦的情况下，滑轮组中同一条绳上各处在不记摩擦的情况下，滑轮组中同一条绳上各处( ( ch)ch)拉力大小相等。拉力大小相等。第16页/共34页第十七页，共35页。G GF F = = 1 1n nG G 滑轮组的特点滑轮组的特点(tdin)(tdin) 滑轮组集中了动滑轮滑轮组集中了动滑轮和定滑轮的优点和定滑轮的优点(

14、yudin)(yudin)，既能省力，又能改变力的，既能省力，又能改变力的方向。方向。 判断滑轮组绳子判断滑轮组绳子(shng (shng zi)zi)的股数的方法：的股数的方法：“横线切横线切割法割法” 拉力拉力 F F( (绳子自由端绳子自由端) )移动移动距离距离 s s 是物体上升高是物体上升高度度 h h 的的 n n 倍，即倍，即: :s=nhs=nh。第17页/共34页第十八页，共35页。F F= = G G41 F= F= G G21F F= = G G31F F= = G G51滑轮组滑轮组的绕的绕法法绕绳的起点绕绳的起点(qdin)(qdin)：偶定奇动：偶定奇动第18页/

15、共34页第十九页，共35页。组装组装(z zhun)(z zhun)滑轮组的方法滑轮组的方法 一根绳子最多能承受一根绳子最多能承受2 2103N103N的力，用这根绳子的力，用这根绳子匀速提起重力匀速提起重力(zhngl)(zhngl)为为8.28.2103N103N物体，不计滑物体，不计滑轮重力轮重力(zhngl)(zhngl)和摩擦，请设计滑轮组并画出装配和摩擦，请设计滑轮组并画出装配图。图。组装组装(z zhun)(z zhun)滑轮组的步骤：滑轮组的步骤：根据根据F=G/nF=G/n得出得出n=G/Fn=G/F，求出绳子求出绳子的的股股数数n;n; 本题本题n n=(8.2=(8.21

16、0103 3N N)/()/(2 210103 3N)=4.1,N)=4.1,应该用应该用 5 5 股股绳子绳子来承担物来承担物重；重； 可以选择可以选择2 2个定滑轮和个定滑轮和2 2个动滑轮组装滑轮组，个动滑轮组装滑轮组，也可以选择也可以选择2 2个动滑轮和个动滑轮和3 3个定滑轮组装个定滑轮组装滑轮组。滑轮组。第19页/共34页第二十页，共35页。G G轮轮G G物物F FF F =1 15 5G G物物F F = =1 15 5( (G G物物G G轮轮) )例题例题(lt)(lt)： 在右图所示的滑轮组中，在右图所示的滑轮组中，(a)(a)若动滑轮若动滑轮重重G G轮不计，拉力轮不计

17、，拉力(ll)F(ll)F是多少？是多少？ (b) (b)若动滑轮重若动滑轮重G G轮不能忽略，那么图轮不能忽略，那么图中的拉力中的拉力(ll)F(ll)F应等于多少？应等于多少？分析分析(fnx)(fnx)：图中吊起动滑轮的绳子股数：图中吊起动滑轮的绳子股数为为 5 5第20页/共34页第二十一页，共35页。信息浏览F2 l1 = Rl2 = rO F1 轮轴轮轴(lnzhu)(lnzhu)和斜面和斜面杠杆、滑轮都是简单机械杠杆、滑轮都是简单机械(jindnjxi)(jindnjxi)，它们还可以，它们还可以变形为轮轴。变形为轮轴。1 1、轮轴轮轴（1 1）汽车）汽车(qch)(qch)的方

18、向盘：的方向盘： 从上往下看，可画成下图从上往下看，可画成下图: :动动力臂大于阻力臂力臂大于阻力臂省力省力杠杆。杠杆。第21页/共34页第二十二页，共35页。F2 l1 = Rl2 = rO F1 从右往左看，可画成下图从右往左看，可画成下图: :（2 2）井上的辘轳）井上的辘轳(l l)(l l)动力臂大于阻力动力臂大于阻力(zl)(zl)臂臂省力杠省力杠杆。杆。第22页/共34页第二十三页，共35页。F2 l1 = Rl2 = rO F1 （3 3）水龙头）水龙头从上边从上边(shng bin)(shng bin)看下去，也可画成下图看下去，也可画成下图: :动力臂大于阻力动力臂大于阻力

19、(zl)(zl)臂臂省力杠省力杠杆。杆。第23页/共34页第二十四页，共35页。 （4 4）其他）其他(qt)(qt)轮轮轴轴船舵船舵 门的把手门的把手(b shou)(b shou)螺丝刀螺丝刀自行车的踏板自行车的踏板(t (t bn)bn)活动扳手活动扳手第24页/共34页第二十五页，共35页。F F1 1F F2 2r rR R轮轴轮轴(lnzhu)(lnzhu)的特点的特点 在轮轴中，动力在轮轴中，动力(dngl)(dngl)臂是臂是轮的半径轮的半径R R，阻力臂是轴的半径，阻力臂是轴的半径r r。F F1 1RRF F2 2rrF F1 1/F/F2 2=r/R=r/R 动力作用在轮

20、上，轮轴动力作用在轮上，轮轴(lnzhu)(lnzhu)是一个省力杠杆，但是一个省力杠杆，但费距离。费距离。 如果如果动力作用在动力作用在轴轴上，轮轴又上，轮轴又将起到什么作用？将起到什么作用？ 轮轴轮轴实质可看做是一个可实质可看做是一个可以以连续转动的连续转动的杠杆杠杆。第25页/共34页第二十六页，共35页。2 2、斜面斜面斜面也是一种省力斜面也是一种省力(shn (shn l)l)机械。机械。第26页/共34页第二十七页，共35页。甲 20cm20cm 20cm20cm 20cm20cm 乙 丙 将玩具车升高将玩具车升高 20cm 20cm，甲最费力，甲最费力(fi l)(fi l)，丙

21、最省力。丙最省力。盘山公路就是根据这一原理盘山公路就是根据这一原理(yunl)(yunl)修建的。修建的。斜面斜面(ximin)(ximin)越越缓越省力。缓越省力。 第27页/共34页第二十八页，共35页。课堂练习课堂练习 1 1、如图，用滑轮将重物提起，弹簧测、如图，用滑轮将重物提起，弹簧测力计示数为力计示数为5N5N，人拉绳所用力，人拉绳所用力F F是是 N N，物体物体(wt)(wt)和滑轮的总重力是和滑轮的总重力是 N N。（不。（不计滑轮和绳的摩擦）计滑轮和绳的摩擦）5 51010 2 2、物体、物体A A在拉力在拉力F F的作用下做匀速直线运动的作用下做匀速直线运动，弹簧测力计的

22、示数为，弹簧测力计的示数为10N10N，那么，那么(n me)(n me)拉力拉力F F为多少为多少N N？FAF FF F2 2F F1 1F F1 1=F=F2 2F=FF=F1 1+F+F2 2F=20NF=20N第28页/共34页第二十九页，共35页。F F甲甲F F乙乙 3 3、如图，利用定滑轮、动滑、如图，利用定滑轮、动滑轮匀速向上提升重物。已知物体轮匀速向上提升重物。已知物体重力都是重力都是60N60N，则：，则： （1 1）不计动滑轮重及绳子与）不计动滑轮重及绳子与滑轮的摩擦，拉力滑轮的摩擦，拉力F F甲、甲、F F乙分别乙分别是多少是多少N N？ （2 2）如果物体被提升了）

23、如果物体被提升了2m2m，则绳子自由则绳子自由(zyu)(zyu)端移动的距端移动的距离离S S甲、甲、S S乙分别是多少乙分别是多少m m？ 4 4、如上图所示、如上图所示, ,物体物体(wt)(wt)重为重为100N,100N,挂重物的钩子承受的挂重物的钩子承受的拉力是拉力是 N. N.人匀速拉绳子的人匀速拉绳子的力是力是N N（动滑轮自重不计）（动滑轮自重不计）5 50 0100100第29页/共34页第三十页，共35页。(a)(a)(b)(b)(c)(c)(d)(d) 5 5、如图所示的四个滑轮组中，图、如图所示的四个滑轮组中，图 可省一半力可省一半力，图，图 最费力最费力(fi l)(fi l)，图，图 和图和图 用力大小用力大小一样。一样。(b)(b)(c)(c) (a)(a)(d)(d)第30页/共34页第三十一页，共35页。 6 6、如下图所示、如下图所示, , 用滑轮组牵引着重物沿水平用滑轮组牵引着重物沿水平(shupng)(shupng)方向匀速滑动方向匀速滑动, , 已知拉力已知拉力 F=40N, F=40N, 不计滑不计滑轮摩擦和重量轮摩擦和重量, , 则重物和地面之间的摩擦力为则重物和地面之间的摩擦力为 ( () )