9.2滑轮 --2024-2025学年北师大版物理八年级下册

滑轮 第九章 第2节 巴东县茶店民族中学 向韵 观察与思考 学校的升旗仪式是靠什么把红旗拉上去的？把建筑材料运到房上又是利用了什么机械呢？ 滑轮 认识滑轮 用绳索或链条绕过具有转动轴的光滑圆轮，这个装置叫作滑轮。 定滑轮与动滑轮 旗杆顶部有一个滑轮，它的轴固定不动，这种滑轮叫作定滑轮。 使用时，轴跟物体一起运动，这样的滑轮叫作动滑轮。 观察下面两个滑轮在使用上有什么不同呢？ 探究使用定滑轮的特点 1.使用定滑轮与不使用滑轮直接提升物体时，拉力的大小有什么不同？拉力的方向有什么不同？ 2.绳端（自由端）移动的距离（s）与物体上升（h）的距离有什么关系呢？ 探究使用定滑轮的特点 结论： 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 你能参照左图，根据杠杆的平衡条件，说明定滑轮的上述结论中的特点吗？ 理论分析： 转轴固定不动，相当于支点 O，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力。 L1 = L2 → F1 = F2= G物 定滑轮实质：等臂杠杆 因此，不省力也不费力。 定滑轮的实质 思考：如果改变拉力方向，拉力大小变不变？ L1=L2=R F1=F1'=F1''=G 使用定滑轮沿不同的方向用力时，力的大小始终不变。 1．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 练一练 探究使用动滑轮的特点 1.使用动滑轮与不使用滑轮直接提升物体时，拉力的大小有什么不同？拉力的方向有什么不同？ 2.绳端（自由端）移动的距离（s）与（h）物体上升的距离有什么关系呢？ 探究使用动滑轮的特点 结论： 使用动滑轮可以省力，但费距离；且不改变力的方向。 动滑轮的实质 你能参照左图，根据杠杆的平衡条件，说明动滑轮的上述结论中的特点吗？ 理论分析： 动滑轮实质：相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。 因此，能省一半力，同时费一倍距离。 动滑轮的实质 思考：使用动滑轮时，若拉力斜向下或水平F1如何变化？ 使用动滑轮拉力方向只能竖直向上，才会最省力。 定滑轮的用法 ①竖直 ②水平 动滑轮的用法 ①竖直 ②水平 动滑轮的用法 ①竖直 ②水平 特殊用法： （拉力作用在动滑轮上） 1、如图所示，一物体重500N，滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计，要拉起这个物体甲图中需 N拉力，乙图中需 N拉力。 500 250 练一练 2.如图4所示是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是（ ） A.甲是动滑轮，使用时不能省力 B.乙是动滑轮，使用时可以省力 C.甲是定滑轮，使用时可以省力 D.乙是定滑轮，使用时不能省力 F2= f f 乙 F2 甲 F1 f F1=f B 3． 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 4、如图所示甲、乙、丙三个装置，已知： A 重100N，A在地面上滑动时所受的摩擦力为40N（不考虑绳与滑轮的摩擦）。要使A匀速滑动，拉力F甲= N，F乙= N，F丙= N　 40 20 80 5．如图所示重物G＝200N，动滑轮重G′＝40N，要使物体能匀速上升2m（不计摩擦及绳重），则拉力F是　 　N，滑轮向上移动　 　m。 F 思考 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。 滑轮组 定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。 使用滑轮组既可以省力；又可以改变力的方向。 思考 这两种绕线方法有什么不同？ 思考角度： 1.绳子的起点 2.拉力的方向 3.动滑轮相连的绳子段数（用n表示 ） n=3 n=2 方法：在滑轮组绳子中间画一条横线，横线以下有几根绳子是连接着动滑轮的，n就为几。 1 2 1 2 3 利用两个定滑轮和两个动滑轮，可以怎样绕绳子呢？ 试一试 n=4 n=5 探究使用滑轮组的特点 分别按照图甲、乙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。 探究使用滑轮组的特点 1.拉力的方向： 探究使用滑轮组的特点 总结： 2.拉力的大小： 3.拉力作用点移动的距离： 🔺使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但不能既省力又省距离。 可以改变拉力的方向 绕线越多越费距离 绕线越多越省力 拉力大小（F）与绳子段数（n）有关 拉力作用点移动距离（s）与绳子段数（n）有关 拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。 即： 物体升高h，相当于吊起动滑轮的每段绳子抽走了h，这些都只能从绳子自由端抽走，则绳子自由端在相等的时间内共需要抽走3h，即s=3h。 若吊起动滑轮的绳子段数为n，则有： n=3 n=2 G G 1.正确判断绳子股数n (吊着重物与动滑轮的绳子股数） 2.两个重要公式： （在忽略绳重与摩擦前提下） 省力公式： 费距离公式： 滑轮组的两个重要公式 判断下列滑轮组中绳子段数和省力情况 练一练 练一练 若每个滑轮重20N，结果如何？ 物体能被提起吗？ 动滑轮对物体的拉力？ 地面对物体的支持力？ 物体对地面的压力？ F=10 N G动=5 N G=50 N 练一练 不能 15N 35N 35N 滑轮组的应用 滑轮和滑轮组在起重机械中得到了广泛的应用，下图就是实际应用中的滑轮。 滑轮组的应用 汽车起重机 汽车起重机中含有很多简单机械。如A、B组成滑轮组，吊臂是杠杆。C杆伸缩时，吊臂的长短发生变化。D杆伸缩时，吊臂的角度发生变化。装在E里的卷扬机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物。整个汽车起重机也可视为杠杆，若起吊货的质量过大，会发生侧翻事故。根据杠杆平衡条件，起吊货物的质量是有限的。操纵起重机时，要控制好吊臂的长度和角度，必要时还应在车身外侧增加支柱（图中的F），以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力。 $$