12-2　滑轮　第2课时　滑轮组及其他简单机械-（新教案）2022春【鸿鹄志·名师测控】八年级下册初二物理（人教版）

第2课时　滑轮组及其他简单机械 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 多媒体课件、滑轮若干、细绳。 一、情景导入 多媒体展示升降晾衣架。 同学们，你见过或使用过这样的晾衣架吗？这种衣架省力、方便又美观，在整个装置中应用到了一种机械——滑轮组，今天我们就来研究给我们生活带来方便的这种机械——滑轮组。 二、合作探究 　滑轮组 定滑轮和动滑轮使用时有不同的特点，我们可不可以据此设计出一种既省力又可以改变力的方向的机械呢？ 大家是不是在想，需要改变用力方向时用定滑轮，需要省力时用动滑轮。把定滑轮和动滑轮组合起来，就可以既能省力、又能改变用力方向，这样问题不就解决了嘛。那么，组合之后是不是又会出现新的问题呢？我们可以看一段视频，你就明白了。(视频详见教学课件) 现在，大家明白滑轮组的工作特点了吧。下面，请同学们利用手边的仪器尝试利用一个定滑轮和一个动滑轮，组合连接成一个滑轮组，并验证一下滑轮组的规律。 　　 (1)使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，当不计动滑轮重、绳重及摩擦时，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即F＝G物(n为吊动滑轮和重物绳子段数)。若考虑动滑轮重G动，不计绳重及摩擦时，则F＝(G物＋G动)。 (2)若物体升高距离h，则绳子自由端移动距离s＝nh。 (3)绳子自由端移动的速度v绳与物体移动的速度v物的关系式：v绳＝nv物。 (4)确定承担重物的绳子段数n的方法：在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只计算绕动滑轮上的绳子段数。在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。 　轮轴和斜面 1．轮轴 (1)由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械叫轮轴。 (2)轮轴上中间靠近转动轴线半径较小的是轴，离轴线较远半径较大的是轮。 (3)动力一般作用在轮上，阻力作用在轴上，此时，轮轴是省力机械。 (4) 轮轴也相当于一个杠杆(如图)，轮和轴的中心O点是支点，作用在轮上的力F1是动力，作用在轴上的力F2为阻力，轮半径为R，轴半径为r，由杠杆平衡条件可知F1R＝F2r，R＞r，故F1＜F2，所以轮轴省力。 轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械，实质是一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力。 注意：轮轴使用时，当轮半径是轴半径的n倍时，在不计摩擦情况下，作用在轮上的力的大小为作用在轴上的力的大小的。 生活中的轮轴：①用螺丝刀拧螺丝时，手抓的木柄较粗的部分是轮，金属杆部分较细的是轴，因此螺丝刀拧螺丝是轮轴；②拖拉机或一些汽车用人工发动时使用的摇把也是一个轮轴；③电视中出现的以前农村常用的辘轳也是轮轴；④卷扬机的摇杆也是轮轴。 2．斜面 了解了轮轴，再来讨论斜面为什么也是简单机械，这种简单机械对我们有什么用呢？请同学们想想骑自行车上坡直线行驶和弯曲行驶时的情景。 使用斜面看起来是费了距离，但是省了力，如果从山下直通山顶需要很大的力，不容易爬上去，而沿着弯弯曲曲的盘山公路行走就可以用较小的力爬上山。 (1)斜面是一个费了距离但能省力的简单机械。 (2)理想情况下斜面公式：Fl＝Gh。 (3)斜面是一种省力的简单机械，斜面的倾角越小越省力，可见在高度一定的情况下，斜面越长越省力。 斜面的应用 斜面的记述和应用也是《墨经》中首先记载的，古时把斜面称为“梯”。叙述了放在梯上的物体不能水平和垂直放置，说明放在斜面上的物体要向下滑动。同时墨家还设计了“车梯”，利用它来提高重物可以节省人力。车梯的构造也很巧妙，它是一种装有滑轮的前低后高的斜面车。虽然当时没有提出利用斜面可以省力的道理，但省力的思想是包含在其中的。 到了汉代，王充对斜面做了进一步的叙述，大意是说载重之车在斜面上必须有强力拉或推，才能向上运动，如果失去拉力或推力，车就会向下运动。尖劈的运用在春秋战国以前就开始了，古人知道用它可以使小力发挥大力的作用，且两面的夹角愈小，发挥力的作用愈大。尖劈在我国的发展经过了漫长的岁月，从古猿人打猎用的石头尖劈，经长期的改进，发展到今天各式各样的金属尖劈，被广泛应用在生产工具、兵器和日常生活中。 日常生活中有很多事物应用斜面的原理而达到省力的目的，如楼梯、石梯、蜿蜒而上的山路等。 　　 (1)若将两个斜面结合在一起，则形成一种称为楔(或称为劈)的简易机械。楔在切割并分裂东西方面非常有用。刀、斧及人类的门牙均为楔的例子。 　　 拉链巧妙地利用斜面原理，使两排可相连的链齿结合或分离。拉链的滑扣由几个楔组成，当你拉动时，它可以把原本很小的作用力转变成很大的力，使拉链拉开或闭合。 (2)若将斜面围绕在圆柱上，则形成称为螺旋的简易机械。常用来锁住物体的螺丝、附螺纹的瓶盖、螺旋式汽车千斤顶等都是应用螺旋的装置。 (3)