第十二章第2节滑轮-课时1（课件）2022-2023学年人教版物理八年级下册

第十二章 简单机械 第二节 滑轮 初中物理八下（人教版） 第1课时　定滑轮与动滑轮 学 习 目 标 认识定滑轮和动滑轮 掌握定滑轮和动滑轮的特点 了解滑轮 课程导入 同学们知道国旗是靠什么工具升到旗杆顶上的吗？ 国旗升到旗杆顶上是依靠旗杆上的滑轮。 滑轮也是一种简单机械，它在日常生活中的应用非常广泛。 同学们在生活中见过滑轮吗？滑轮有什么特点呢？ 一、滑轮 同学们根据上述滑轮形状的特点，归纳得出滑轮的定义。 中心有轴，周边有凹槽，可以绕着中心轴转动的轮子叫做滑轮。 轴 凹槽 轮子 常见滑轮有两种:定滑轮、动滑轮 7 二、定滑轮 升国旗时，旗手缓缓向下拉绳子，国旗就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，它的轴固定不动，这种滑轮叫做定滑轮。 定滑轮：使用滑轮时，轴固定不动的滑轮。 旗杆顶的定滑轮 健身器材的定滑轮 思考：使用定滑轮时，有什么特点？ 提出问题：（1）使用定滑轮是否省力（或更费力）？ （2）使用定滑轮是否省了距离（或需要移动更大的距离）？ 实验探究：使用定滑轮的特点 实验器材： 定滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计 实验装置 如图所示，把定滑轮固定住，钩码挂在细线的一端；弹簧测力计挂在细线的另一端，用力缓慢拉动弹簧测力计向下匀速运动。 实验步骤： ①用弹簧测力计直接测出钩码的重力。 ②使用定滑轮缓缓提升同一物体，记录整个过程中用力大小、物体移动距离及动力移动的距离、动力的方向。 ③竖直拉升、斜着拉升，改变拉力的方向,观察拉力大小。 ④改变钩码的重力，重复上述实验。 ①拉力与重力的大小关系：F=G，即使用定滑轮不省力。 ②拉力的方向：可以改变。 ③拉力（绳末端）移动距离S绳与钩码上升高度h物的关系： 相等。 钩码重 G/N 钩码移动 方向 钩码移动 距离h/m 拉力 F/N 拉力 方向 拉力移动 距离s/m 1.5 竖直向上 0.3 1.5 竖直向下 0.3 1.5 竖直向上 0.3 1.5 斜向下 0.3 1.0 竖直向上 0.4 1.0 竖直向下 0.4 实验数据 实验分析 定滑轮的特点:使用定滑轮不省力，不省距离，但可以改变力的方向。 定滑轮的实质：相当于一个能够连续转动的等臂杠杆。 定滑轮的实质 如图所示，定滑轮的轴心O为支点，动力臂l1与阻力臂l2都是滑轮的半径r。 由杠杆平衡的条件：F1l1=F2l2 即Fl1=Gl2 因为l1=l2 所以F=G 通过理论分析可知，定滑轮实质上是一个等臂杠杆，所以不省力。 三、动滑轮 电动起重机吊钩上有一种滑轮，它的轴可以随被吊物体一起运动，当电动机转动并收起绳子时，物体和滑轮就被提起，这种滑轮叫做动滑轮。 动滑轮：使用滑轮时，物体和滑轮一起被提高。 思考：使用动滑轮时，有什么特点？ 提出问题：（1）使用动滑轮是否省力（或更费力）？ （2）用动滑轮提重物有什么优越性？通过实验探究。 实验探究：使用动滑轮的特点。 实验器材 动滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计 实验装置 如图所示，把绳子一端固定在铁架台上，另一端通过动滑轮挂在测力计的挂钩上；钩码挂在动滑轮的轴上，用力缓慢拉动弹簧测力计竖直向上匀速运动。 动滑轮 实验步骤 ①用弹簧测力计直接测出钩码的重力G； ②竖直向上匀速拉动弹簧测力计，记录弹簧测力计的示数，重物移动的距离s和拉力作用点移动的距离。 ③将测量结果填入表格。改变钩码的个数，重复上述实验过程。 注意事项：单独使用动滑轮时，拉力的方向为竖直向上即物体运动的方向与拉力的方向朝向一致。实验中应选用质量较小的动滑轮 ①拉力与重力的关系：F＜G，即使用动滑轮省力。若不计动滑轮的重力及摩擦力时，则拉力：F=G/2。②拉力的方向：不能改变。③拉力（绳末端）移动距离S与钩码上升高度h的关系： S=2h。 物重 G/N 物体移动 方向 物体移动 距离h/m 拉力 F/N 拉力 方向 拉力移动 距离s/m 2 竖直向上 0.3 1.1 竖直向上 0.6 2 竖直向上 0.3 1.2 竖直向上 0.6 1.0 竖直向上 0.2 0.6 竖直向上 0.4 实验数据 实验分析 使用动滑轮的特点： 能省一半的力，但要多移动一倍的距离，且不能改变动力的方向。 支点在绳和轮相切的O处;拉力F1是动力,重物的拉力是阻力F2；动力臂L1是轮直径、动力臂L2是轮半径。 根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2 l1＝ 2l2　； F1＝F2 ＝ G 1 2 绳子自由端移动的距离S和物体升高的高度h：S=2h 动滑轮的实质 动滑轮的实质：相当于一个动力臂等于阻力臂2倍的杠杆。 （不计摩擦和动滑轮重） O A F l2 = R l1= 2R O G F G 动滑轮两种常见情况的等量关系（设物体做匀速运动，忽略摩擦） F=2G物+G轮 F F