9.2滑轮 同步课件 2024-2025学年 鲁科版物理八年级下册

2024鲁科版八下 9.2滑轮 滑轮 有时我们会看到工人站在地面上，利用滑轮将重物提升到楼上(图9-2-1)。这样使用滑轮有什么好处?会省力吗? 除了杠杆之外，滑轮(pulley)也是一种常用的简单机械，它的主要部分是一个能绕轴自由转动、周边有槽的轮子。《墨子》中就有关于滑轮的记载。 一、定滑轮与动滑轮 定滑轮 在奥运会赛场上，旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮固定不动，这种滑轮叫作定滑轮。 动滑轮 电动起重机中有一种滑轮，它的轴可以随被吊物体一起运动，当电动机转动并收绳子时，物体和滑轮就被提起，这种滑轮叫作动滑轮。 观察与实验 研究定滑轮与动滑轮的特点 分别安装定滑轮和动滑轮。以两个50g的钩码做重物，将其匀速提升 20cm，分别测出用弹簧测力计直接提起钩码、用定滑轮和动滑轮分别提起钩码时，所用的拉力的大小及拉力通过的距离，并观察拉力的方向。 实验发现 在生产生活中，你还发现了哪些定滑轮与动滑轮的使用实例?说说使用这些滑轮能给我们带来哪些好处。 通过实验我们发现，使用定滑轮不省力，也不省距离，但可以改变力的方向;使用动滑轮可以省力，但费距离，而且不能改变力的方向。 二、滑轮组 滑轮组 如果既需要改变力的方向，又需要省力，单独使丽座滑轮或动滑轮都无法满足我们的器要。在实际人们常将定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑用中，，利用滑轮组可以改变力的方向，也可以改变力的大小。 分析 重物由三段绳子通过动滑轮品着，每段绳子都要承担物重。如果忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦，只要用物重三分之一的力就可以用该滑轮组提起重物。 滑轮组 用滑轮组提起重物时，如果忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦，动滑轮上有几段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的几分之一。如果用图 9-2-47.所示的方式提起重物，需要用多大的力? 应用 电气化铁路上的接触网补偿装置涉及滑轮组(图9-2-5)，其作用是当温度变化时，绳索长度会发生变化，在重物的作用下借助滑轮组，自动调整绳索的松弛度。 三、拓展提升 1 课堂导入 观察与思考 观察现象 在施工现场，我们经常看到大型吊车。它可以把大型货物吊上去，它是怎样工作的，它又是利用了什么机械呢？ 吊车能把大型货物吊上去，利用的主要机械就是滑轮。 2 学习目标 1.认识定滑轮、动滑轮和滑轮组； 2.理解定滑轮、动滑轮和滑轮组的工作特点； 3.通过实验探究理解动滑轮力与距离特点； 4.能分析滑轮的应用实例。 3 课堂活动 1.滑轮 滑轮是一个周边有槽，并可以绕轴转动的轮子 (生活中常见的滑轮如图)。 什么是滑轮 3 课堂活动 2.定滑轮 什么是定滑轮 工作时，滑轮轴固定不动 观察实验 F1=2N h物 S绳 S绳＝h物 F2=2N 提起方式 拉力大小 拉力距离 拉力方向 直接提起 使用定滑轮 G h 向上 G h 向下 1.定滑轮既不省力也不省距离 2.可以改变用力的方向 3 课堂活动 2.定滑轮 定滑轮的实质 F G物 0 L1＝L2 L1 L2 F＝G物 定滑轮实质上是个等臂杠杆 3 课堂活动 2.定滑轮 如图，用不同方向的力拉动重物，弹簧测力计读数不变。这说明使用定滑轮力的方向改变时，大小不变。 定滑轮特点 定滑轮的应用如图所示 3 课堂活动 3.动滑轮 什么是动滑轮 工作时，滑轮位置跟被拉动物体一起运动 动滑轮特点 F1=2N G h物 S绳 F2＝1N 1.动滑轮能省一半力但费一倍的距离； 2.不能改变用力方向。 提起方式 拉力大小 拉力距离 拉力方向 直接提起 使用动滑轮 G h 向上 2h 向上 3 课堂活动 3.动滑轮 动滑轮的实质 动滑轮实质是个动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆 L2 L1 L2＝2L1 F=G总/2= (G物+G动) /2 3 课堂活动 4.滑轮组 1.使用定滑轮的好处是 ； 2.使用动滑轮的好处是 ； 3.如何做到既省力又能改变力的方向呢？ 思考与解答 改变用力方向 省一半力 把定滑轮和动滑轮按一定方式组合起来就可以达到上述目的，这就是滑轮组。 3 课堂活动 4.滑轮组 讨论与思考 观察下面两组滑轮组，分析它们各有什么特点。 1.左图，不省力，只改变了力的方向； 2.右图，省力又改变了力的方向。 3 课堂活动 4.滑轮组 常见滑轮组 图中是两个滑轮组成的滑轮组的绕法。 左图，n=2，拉力F=1/2G； 右图，n=3，拉力F=1/3G。 G n=2 G n=3 3 课堂活动 4.滑轮组 所以，使用滑轮组既省力又改变力的方向； 重物由直接作用在动滑轮上的几段绳子共同承担， 拉力 （不计摩擦）。 结论:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体（与动滑轮相连的绳子段数）,提起物体所用的力就是物重的几分之一；拉绳移动的距离是物体移动距离的几倍。(不计动滑轮、绳重及机械间的摩擦) 3 课堂活动 5.课堂练习 100 1.如下图(a)所示，物体B重100N，在力F作用下匀速上升时，F应等于 N。（不计摩擦） 2.如上图(b)所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受的拉力是 N。人匀速拉绳子的力是 N（不计动滑轮重力和摩擦）。 图(a) F 图(b) 100 50 3 课堂活动 5.课堂练习 3.用如图所示的滑轮匀速提升重物，所用的三种方法的拉力为别为F1、F2、F3，下列关系正确的是（ ）。 A.F1＜F2＜F3 B.F1＞F2＞F3 C.F1＝F2＝F3 D. F2 ＜F1＜F3 C 3 课堂活动 5.课堂练习 B 4.用滑轮组匀速提升重物，当绳子的自由端被拉下2m时，物体升高了0.5m，被提升的重物为200N。若不计动滑轮重和摩擦阻力，则拉绳子的力应为（ ）。 A.40N； B.50N；C.100N； D.400N 3 课堂活动 5.课堂练习 100 5.如图所示，物重为250 N，每个滑轮重50 N,当物体被匀速提起时，加在绳子自由 端的拉力F为 N，当物体上升2 m，则绳子自由端在竖直方向移动了 m。 6 3 课堂活动 6.其他机械 轮轴 轮轴由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成的，大的称为轮，小的称为轴。 3 课堂活动 6.其他机械 轮轴的原理 F G r R F·R=G·r R r = G F 1.动力作用在轮上，轮轴是一个省力杠杆，但费距离； 2.动力作用在轴上，轮轴又将起到什么作用？ 轮轴主要功能：一、是改变用力大小；二、是改变物体的运动速度；三、轮轴不能省功。 3 课堂活动 斜面工作原理 根据功的原理（不计斜面摩擦）得： Gh=FL；所以F=Gh/L 结论：如果不计摩擦，斜面长是高的几倍，拉力或推力就是物体所受重力的几分之几。 6.其他机械 5 课堂小结 滑轮 定滑轮 只能改变力的方向但不能改变力的大小 动滑轮 不能改变力的方向但省一半力 滑轮组 既可以改变力的方向也可以改变力的大小（F=(1/n)G） 6 作业 1.某个动滑轮重20N，用它提着一个重为180N的物体匀速上升，则绳子自由端的拉 力为 N。(不考虑摩擦) 2.如图6所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体B的重_______N。 6 作业 3.关于滑轮组的叙述,较全面的是( )。 A.一定省力，又能改变力的方向； B.一定省力，但不能改变力的方向； C.有时既能省力，又能改变力的方向，有时可以省力，但不能改变力的方向； D.肯定可以改变力的方向，省力与否要具体分析 6 作业 4.如图所示，滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计，利用两个滑轮提升同一重物，哪 种组合最省力( )。 谢谢 $$