12.2 滑轮------2023～2024学年人教版物理八年级下册

第十二章 简单机械 12.2 滑 轮 学习目标 能够区别定滑轮、动滑轮，知道它们的结构，了解其在生活和实际中的应用； 了解定滑轮、动滑轮的工作特点； 会用杠杆的平衡条件分析定滑轮和动滑轮的特点、实质. 引入新课 观察图片，在升国旗的过程中，五星红旗是向什么方向运动的？旗手施加给绳子的力向什么方向？ 升旗时，国旗向上运动； 旗手向下拉绳子。 还有哪些地方用到了滑轮? 凹槽 轴 小轮 滑轮主要部分是能绕轴转动的轮子，周边有槽； 轮子通过轴固定在外壳挂钩上。 一、滑轮 这些都是滑轮，请你观察它们的结构吧。 什么是滑轮？ 一、滑轮 以下是滑轮常见的几种应用： 滑轮有什么用？ 下面两个滑轮在使用上有什么不同呢？ 旗杆顶端的滑轮 电动机下面的滑轮 想想议议： 国旗上升时，旗杆顶端的滑轮不随物体一起移动。 货物上升时，电动机下面的滑轮随物体一起移动。 根据滑轮是否随物体一起运动可以把滑轮分为两类： 定滑轮：工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。 动滑轮：工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。 定滑轮 动滑轮 一、滑轮 胖子利用滑轮将重物吊到二楼，瘦子想帮忙，却把自己吊了上去。想想看，这个故事中起到关键作用的是哪个部件？你能解释漫画中的科学道理吗？ 3.想想议议 二、定滑轮 播放视频：研究定滑轮的特点 二、定滑轮 定滑轮 工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。 一、定滑轮 结论： 使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。 G O （1）支点在轴心O处。 L1 L2 （2）动力臂L1等于阻力臂L2 1．定滑轮实质上就是等臂杠杆。 2．拉力大小始终等于重物的重力大小。 F F F 3．使用定滑轮不省 ，但可以改变施力的 。 力 方向 F=G s=h s h 二、定滑轮 定滑轮的特点： 注意：使用定滑轮不省力也不省距离，但可改变动力的方向。 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，物体和滑轮就会被提起，这种工作时，轴随着物体移动的滑轮叫做动滑轮。 动滑轮：轴可以随物体一起运动 三、动滑轮 播放视频：研究动滑轮的特点 三、动滑轮 动滑轮 工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。 二、动滑轮 结论： 使用动滑轮可以省力； 但费距离，且不改变力的方向。 （1）支点在边缘O处。 O L1 L2 （2）动力臂L1为阻力臂L2的2倍 动力F为阻力G的1/2倍 1．动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。 2．在上述情况下，动力是阻力的1/2倍。 3．使用动滑轮可以 ，但不能改变施力的 。 省一半力 方向 h h h s h 三、动滑轮 动滑轮的特点： 注意：使用动滑轮省力，但不改变动力的方向，而且费距离。 滑轮的本质 F1 F2 l2 l1 o G 特点： 使用定滑轮不省力，但可以改变施力的方向。 F1 F2 G l2 l1 定滑轮的实质是可以连续转动的等臂杠杆 定滑轮的本质 动滑轮的实质 O · L1 L2 L1 =2R F2=G总 F L2 =R 动滑轮实质 若省一半力，动滑轮的重力、绳重、摩擦等还应忽略不计。——理想情况 使用动滑轮提升重物，只有动力方向竖直向上时，动力臂才是阻力臂的2倍 竖直向上提升时： G O F1 2R O F'1 G G G 动滑轮斜拉，动力臂会变小，拉力会变大。 F1 动滑轮实质 　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。 能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？ 想想议议 四、滑轮组 1.定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。 结论：使用滑轮组既可以省力； 又可以改变力的方向。 每个动滑轮上有两段绳子，绳头从动滑轮钩子开始绕可多一段绳子承担总重力，更省力，但施力方向不变。 四、滑轮组 1．绳子的起点 2．拉力的方向 3．拉力的大小 4．移动的距离 动滑轮上有几段绳子，就有几段绳子共同承担总重力，每段绳子承担G总的几分之一。 F= G 3 1 F= G 4 1 F= G 5 1 F= G 3 1 F1 F2 F3 F4 绕绳的起点口诀： 奇动偶定 四、滑轮组 四、滑轮组 课堂小结 科学世界：轮轴 轮轴是由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴线转动的简单机械。我们通常把大轮叫轮，小轮叫轴。 轮轴实质是一个可以连续转动的省力杠杆。 O F G l1 l2 省力杠杆 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n分之一。 科学世界：轮轴 科学世界：斜面 斜面也是一种简单机械，使用斜面能够省力。  科学世界：斜面 G F s h 推力做功：W=Fs 不用斜面 克服重力做功：W=Gh 不计摩擦 Fs=Gh F= G h s 斜面：是一个费了距离但能省力的简单机械。 斜面的省力情况分析： 科学世界：斜面 注意：斜面长是斜面高度的n倍时，在不计摩擦的情况下，所用的推力为物重的n分之一。 小 结 五、斜面：是一个费了距离但能省力的简单机械。 斜面长是斜面高度的n倍时，在不计摩擦的情况下，所用的推力为物重的n分之一。 四、轮轴：轮轴实质是一个可以连续转动的省力杠杆。 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n分之一。 1. 如图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是 (　　) B 检测反馈 2、 把质量相等的A、B两物体挂在如图所示的滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后 (　　) A. A上升　 B. A下降 C. A、B均静止　 D. 无法判断 B 检测反馈 3、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 检测反馈 4、用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（ ）。 A． F1>F2>F3 　 B． F2>F3>F1 　 C． F2>F1>F3 　 D． F3>F1>F2 D 丙 F3 乙 F2 甲 F1 检测反馈 5、如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做 （　） A．省力，不改变施力的方向 B．不省力，改变施力的方向 C．既省力，也改变施力的方向 D．既不省力，也不改变施力的方向 A 检测反馈 6、为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（　　） C A．两个滑轮在装置中起的作用相同 B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同 C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大 小相等 D．将配重提升相同高度，用该装置与直接 提升所做的功相等 检测反馈 7、用如图所示的滑轮将重3N的物体匀速提升10cm，如果动滑轮的重为1N，则下列说法正确的是（ ） A．拉力F =2N B．拉力F =1.5N C．绳子向上移动的距离为10cm D．绳子向上移动的距离为5cm A 检测反馈 8、如图所示，G=80N，在力F的作用下，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F的大小分别是（ ） A．0.8m/s，160N B．0.8m/s，40N C．0.4m/s，160N D．0.2m/s，40N D 检测反馈 9、如图所示的两个滑轮重均为20N，物体G的重力均为100N，若要使物体匀速上升，则加在绳子自由端的拉力分别为FA=____ N，FB=___ N。 100 60 检测反馈 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$