3.4 简单机械 第2课时 滑轮 课件---2023-2024学年浙教版科学九年级上册

第3章 能量的转化与守恒 第2课时 滑轮 第4节 简单机械 一、定滑轮和动滑轮 1.滑轮： 周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。 问题：利用一只滑轮来提升物体，你有几种方法？并通过实验，研究你所使用的滑轮有什么特点？ 2.使用滑轮工作时，根据滑轮轴的位置是否移动，可将滑轮分为定滑轮和动滑轮两类。定滑轮的轴固定不动，动滑轮的轴随钩码一起移动。 定 滑 轮 动 滑 轮 3.对定滑轮的探究实验 （1）如图甲所示，用弹簧测力计测出钩码的重G1。 （2）如图乙所示，通过定滑轮用弹簧测力计匀速向下拉动钩码，记录弹簧测力计的读数F1，并与钩码的重相比较。 甲 乙 （3）改变拉力的方向，如图丙所示，观察弹簧测力计的读数是否发生了变化。 丙 你 发 现 了 什 么 ？ A.使用定滑轮不能省力。 B.可以使作用力的方向改变。 定滑轮使用原理分析 G F G F 定滑轮实质是一个等臂杠杆。 归纳 F G O L2 L1 L1 L2 = 相当于一个等臂杠杆 F = G 结论：定滑轮可以看作一个等臂杠杆。 4.对动滑轮的探究实验 （1）先用弹簧测力计测出钩码和滑轮的总重G2。 （2）如图所示，通过动滑轮用弹簧测力计匀速向上拉动钩码，记录弹簧测力计的读数F2，并与钩码和滑轮的总重相比较。 A.使用动滑轮可以省一半力。 B.不能改变作用力的方向。 C.动力移动的距离大于钩码上升的距离。 归纳 G F G F 动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆。 动滑轮使用原理分析 根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，有F1= F2。 G F O G F L2 = R L1 = 2R 1 2 1.定滑轮： 转轴固定不动的滑轮。 （1）特点： 不能省力，但可改变施力的方向。 （2）实质： 等臂杠杆。 2.动滑轮： 转动轴 与重物一起移动的滑轮。 （1）特点：能省力一半，但不能改变施力的方向。 （2）实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆。 小结 二、滑轮组 思考题： 1.使用定滑轮的好处是________________。 2.使用动滑轮的好处是_______。 能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来，使它们既省力又可以改变力的方向呢？ 能。把它们组合成滑轮组。 改变用力的方向 省力 使用滑轮组时，拉力的大小跟什么因素有关呢？ 1.用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的总重G。 2.按图甲方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F１。 甲 探究 3.按图乙方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F2。 乙 实验 钩码和动滑轮的总重（牛） 承重绳子股数 弹簧测力计的拉力（牛） 甲 乙 n 或 F＝ G总 使用滑轮组时，动滑轮和重物的总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一。 结论 G物 F＝ n + G动 即 重物上升高度为h，则绳子自由端移动距离为nh。 重物上升速度为v，则绳子自由端移动速度为nv。 即s绳=nh物 即v绳=nv物 类型 力的方向 拉力F 绳子自由端通过的距离s，与物体通过的距离h的关系 实质 定滑轮 改变 F=G s=h 等臂杠杆 动滑轮 不能改变 F= G s=2h 动力臂是阻力臂两倍的杠杆 滑轮组 可以改变 F= G s=nh 省力杠杆 动滑轮重不可忽略，上述力的关系式应写成F＝ 。 定滑轮、动滑轮、滑轮组的比较 1 2 1 n G物+G动 n 课堂测评 1.关于滑轮，下列说法正确的是（ ） A.使用动滑轮一定可以改变力的方向 B.使用定滑轮一定可以省力 C.定滑轮实质上是一种等臂杠杆 D.动滑轮实质上是一种费力杠杆 C 2.定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物，若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力（如图所示），力的大小分别为F1、F2、F3，则 （ ） A.F1最大 B.F2最大 C.F3最大 D.三个力一样大 F2 F1 F3 D 4.利用如图所示的滑轮组匀速提升200 N的重物，动滑轮重为 10 N(不计绳重与摩擦)，则拉力F的大小为(　　) A.70 N B.100 N C.105 N D.110 N C 【解析】由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力F＝ (G＋G动)＝ (200 N＋10 N)＝105 N。 3.如图所示，物体所受重力是160 N，不计摩擦及滑轮的