《滑轮组》教学课件

第3节

滑轮第十二章简单机械R·八年级物理下册第2课时滑轮组预习检测1.滑轮组由____滑轮和____滑轮组成，它既能______，又能改变力的______。2.不计绳重和摩擦，使用滑轮组时动滑轮和重物由n段绳子承担，提起物体所用的力就是总重的________。公式表示为F=______。绳子自由端移动的距离是物体移动距离的______。定动省力方向Gn倍问题导入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。能否有这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？探究新知在实际应用中，人们常常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。滑轮组可以由多个定滑轮和多个动滑轮组成。知识点1滑轮组想一想：还有别的绕线方法吗？【实验步骤】a.如图甲，匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，将拉力方向和示数记录在实验表格中；b.分别按照图乙、丙所示方式组装滑轮组，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数,测出钩码受到的重力、钩码上升的高度、绳子自由端移动的距离，并记录在实验表格中。甲乙丙滑轮组的特点实验序号实验操作重物移动的距离h/m拉力作用点移动的距离s/m拉力的方向弹簧测力计的示数F/N甲用弹簧测力计直接提升物体乙用弹簧测力计通过第一种滑轮组合提升物体丙用弹簧测力计通过第二种滑轮组合提升物体0.10.1向上20.10.2向下1.20.10.3向上0.8【分析讨论】1.分析乙、丙两次实验中拉力的大小与方向，并与甲两次实验进行比较，使用滑轮组时拉力的大小和方向与仅使用一个滑轮时有什么不同？乙丙丙实验中弹簧测力计的拉力更小，其方向与乙实验中相反。与甲实验相比，乙、丙两次实验提升同一重物所用的拉力更小，乙实验拉力的方向与甲实验相同，丙实验拉力的方向与甲实验相反。2.比较乙、丙两次实验中拉力的大小与方向，以及拉力作用点移动的距离。你还有什么新的发现？乙丙s=nh设重物被提升的高度为h，动滑轮上承担物重的绳子段数为n，绳子自由端移动的距离为s，则绳子自由端通过的距离s与物体上升高度h的关系：【小结】使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但是费距离。在前面的实验探究中，乙、丙两次实验提升的物体相同，为什么弹簧测力计的示数会不同呢？滑轮组绕线的方式不同，承担物重的绳子段数不同，所需要的力也不同。丁戊滑轮组的组装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①从轮子数量少的钩子开始②定动交替③就近原则④奇动偶定滑轮组的绕线（1）当没有规定拉力方向时（2）当规定拉力方向时采用“反绕法”，即由外及内绕绳。点击画面播放视频确定承担物重的绳子段数n在定、动滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，绕在动滑轮上的绳子段数n即为承担物重的绳子段数。分割法121231234n=2n=3n=4滑轮组的计算⭐滑轮组的计算中等量关系的归纳竖直方向滑轮组水平方向滑轮组力的计算距离计算速度计算s绳=ns物v绳=nv物s绳=nhv绳=nv物练习

1.如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为40kg的重物在2s内匀速提升2m。不计绳重和摩擦，下列说法中不正确的是（g取10N/kg）（）作用在绳子自由端的拉力F为150N重物上升的速度是1m/s绳子自由端移动的距离为6m绳子自由端移动的速度是2m/sD解析：重物的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N，承担物重的绳子段数n=3。不计绳重和摩擦,作用在绳子自由端的拉力重物上升的速度绳子自由端移动的距离s=nh=3×2m=6m，C正确。绳子自由端移动的速度2.工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉。请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。F思路分析：反绕法知识点2轮轴和斜面1.轮轴轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫作轮，小轮叫作轴。汽车方向盘和阀门旋钮都是轮轴类机械。rORABF2F1辘轳由杠杆的平衡条件可知F1R=F2r，因为轮半径R大于轴半径r，所以作用在轮上的力F1总是小于作用在轴上的力F2。因此使用辘轳可以省力。rORABF2F1辘轳在实际应用中，为了使用方便或节约材料，常用杆状物体来代替大轮。2.斜面点击图片播放视频如图所示的斜面中，理想情况下（即不考虑斜面的摩擦），力F与重物的重力G满足：Fl=Gh，则沿斜面向上的力。

由此可知，在斜面高度一定时，斜面越长越省力，即斜面的倾斜角度越小越省力。练习在生产生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有轮轴和斜面。如图所示，螺丝刀就是一个_______的实例，手柄_______(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉是一种类似斜面的机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面的长度，螺纹_______(选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。轮轴粗密练习与应用1.在建筑工地上，工人师傅有时需要站在地面上通过滑轮组提升重物，请在图甲中画出绳子的绕法。工人师傅有时需要站在楼顶通过滑轮组提升重物，请在图乙中画出绳子的绕法。哪种情况下更省力？2段3段故如图乙绕绳时滑轮组更省力。2.利用如图所示的滑轮组提起一个重600N的物体，不计摩擦、滑轮的自重和绳重，各需要多大的力？如果要把物体提高1m，绳子的自由端各要移动多少米？解：上一题图甲中动滑轮上承担物重的绳子共有2段，图乙中动滑轮上承担物重的绳子共有3段，不计摩擦、滑轮的自重和绳重，提升相同的物体，图甲中绳子自由端的最小拉力图乙中绳子自由端的最小拉力如果将物体提高h=1m，则图甲中绳子自由端移动的距离s甲=2h=2×1m=2m图乙中绳子自由端移动的距离s乙

=3h=3×1m=3m。3.仔细观察自行车，看看它上面有几种简单机械，分别说明它们各起到了什么作用。解：自行车的刹车手闸、车把、脚踏板与轮盘、飞轮等都是简单机械。其中，刹车手闸是省力杠杆，可以起到省力的作用；车把、脚踏板与轮盘、飞轮都是轮轴，也是省力机械。竖直方向滑轮组水平方向滑轮组力的计算距离计算速度计算1.滑轮组的规律2.滑轮组的绕绳①从轮子数量少的钩子开始；②定动交替；③就近原则；④奇动偶定。s绳=ns物v绳=nv物s绳=nhv绳=nv物课堂小结知识点1滑轮组1.【核心素养·物理观念】如图所示,提升相同的重物时,绳子自由端的拉力与物重的关系是F1=

G,F2=

G,F3=

G;若动滑轮的重力均为G动,则绳子自由端的拉力与物重和动滑轮重的关系是F1=

,F2=

,F3=

。

1基础通关

G

54321知识点2

滑轮组的绕线2.如图所示,小明站在地面上,利用滑轮组将重物提起,画出滑轮组上绳的绕法。543213.用如图所示的滑轮组拉动物体A,请画出滑轮组的连线(要求最省力)。F54321知识点3轮轴及斜面4.如图所示的各种装置不属于轮轴的是(

)D543215.在山区常见到如图所示的盘山公路,修建盘山公路是利用我们学过的一种简单机械——

的原理,这样做的主要目的是使汽车在上坡时能够

。

斜面省力543216.使用如图所示的装置提升同一个物体(不计滑轮重、绳重和摩擦),最省力的装置是(

)D能力突破1312111098767.如图所示,在水平桌面上放一个200N重的物体,物体与桌面的摩擦力为40N,匀速拉动物体时,水平拉力F应为(

)A.200N

B.20N

C.140N

D.40NB1312111098768.如图所示,绳子与滑轮重不计,物体处于静止状态,如果m1=5kg,那么m2应等于

kg。

101312111098769.小明用如图所示的滑轮组提起重物,不计绳重和摩擦。若动滑轮自重10N,拉力F为50N,则物重G为

N;若绳子的自由端向上拉0.6m,则重物升高

m。

1400.213121110987610.【跨学科实践·工程实践】如图所示,在汽车提起矿井中矿石的过程中,若汽车以6m/s的速度做匀速直线运动,则矿石被提升的速度为

m/s。若汽车与地面之间的摩擦力为1.5×103N,不计绳重及摩擦,滑轮自重为400N,汽车的牵引力为3.5×103N,则矿石的重力为

N。

33.6×10313121110987611.【易错题】【陕西改编】某重物的质量为80kg,动滑轮重20N,一质量为60kg的工人用如图所示的滑轮组将该重物竖直向上匀速提升5m,用时50s,此过程中重物上升的速度是

m/s,工人的拉力为

N,对地面的压力为

N。若考虑摩擦,工人匀速拉动重物时,工人对地面的压力

(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)

0.1410190变小13121110987612.利用图中的滑轮组,用200N的力将重为800N的物体匀速提升到高处(绳、滑轮的自重及摩擦不计),请画出滑轮组上绳的绕法。F13121110987613.【甘肃武威】如图所示,某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物,请画出最省力的绕绳方法。13121110987614.【邯郸馆陶县实验中学八年级期末】如图所示,物体A、B的重力分别为20N、10N,滑轮和绳子的重力忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动,若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则 (