内容正文:
第3节|滑轮
第1课时 定滑轮与动滑轮
第十二章 简单机械
1.认识动滑轮和定滑轮。
2.掌握动滑轮和定滑轮各自的特点。 教材
导航 P113~114
当我们参加升旗仪式时会看到,站在旗杆旁边的
人向下拉着绳子,国旗就会徐徐升起,这时候会不会有疑问,
旗杆上面到底有什么东西使得旗子向上升?这个东西长什么样
呢?
课前预习
定滑轮:
(1)定义:在工作过程中,轴的位置固定 的滑轮叫
作定滑轮。
(2)实质:如图甲所示,我们可以把一条直径看成杠杆,圆心就
是杠杆的 ,因此,定滑轮实质是 杠杆,
F1 F2。
固定不动
支点
等臂
=
(3)特点: 省力,不费
距离,但 改变力的方向。
不能
可以
课前预习
动滑轮:
(1)定义:在工作过程中,轴的位置与 的滑轮
叫作动滑轮。
(2)实质:如图乙所示,其特点是它的转动轴会随物体上下移
动,圆心是阻力的作用点,它实质是动力臂为阻力臂2倍
的 杠杆,F1=F2。
(3)特点: 省力,费距离,
改变力的方向。
物体一起运动
省力
能
不能
课前预习
知识点 定滑轮和动滑轮
[例1] 下图中使用了动滑轮的有 。(填序号)
①③
例题导学
判断属于哪种滑轮关键看轴是否固定不动。
例题导学
知识点 探究定滑轮和动滑轮的工作特点
[例2] 某物理兴趣小组的同学共同探究滑轮的特点。
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可
证明:使用定滑轮不省力,但可以改变 ,他
们通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一
个 杠杆。
力的方向
等臂
例题导学
(2)他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升重为4 N的重物,如图乙所示。记录的数据如表所示。
实验
序号 滑轮重力
G滑/N 重物重力
G物/N 弹簧测力计示数F/N 钩码端
上升的
高度h1/cm 绳端上升的高度
h2/cm
1 1 4 2.5 1 2
2 2 4 3.0 2 4
3 3 4 3.5 3 6
①分析表格中的数据可得出的结论是:使用动滑轮时可以 力,但不能改变 ,且需要费 ;
省
力的方向
距离
例题导学
②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时,拉力方向对
拉力的影响,则需要选择同样物体与 (选填“相同”
或“不同”)滑轮来进行实验对比。
相同
例题导学
1. 学校经常举行升旗仪式,为了方便人站在地上就可以把国
旗升到旗杆顶部,需要在国旗杆的顶部装有定滑轮,如图所
示,其中定滑轮的作用是( D )
A. 省力 B. 省功
C. 省距离 D. 改变力的方向
D
随堂巩固
2. 如图所示进行分析,图中F1、F2、F3的大小关系为( C )
A. F1>F2>F3 B. F1<F2<F3
C. F1=F2=F3 D. 无法判断
C
随堂巩固
3. 如图所示,用6 N的拉力F匀速竖直提升重为G的物体,使其
上升了0.4 m。若不计滑轮自重及摩擦,关于物体的重力G和
绳子自由端移动的距离s,下列判断中正确的是( D )
A. G=3 N、s=0.2 m
B. G=3 N、s=0.8 m
C. G=12 N、s=0.4 m
D. G=12 N、s=0.8 m
D
随堂巩固
4. 如图所示,滑轮A是 (选填“定”或“动”)滑轮;滑
轮 (选填“A”或“B”)可以看作省力杠杆。使用滑轮匀
速提升重力均为20 N的甲、乙物体,不计摩擦和滑轮重力,将
物体提升2 m,则力F1的大小为 N,力F2做功为 J。
定
B
20
40
随堂巩固
$$第3节|滑轮
第2课时 滑轮组 轮轴和斜面
第十二章 简单机械
1.了解什么是滑轮组,掌握滑轮组的规律,并熟练应用其规律计算相关物理量。
2.了解轮轴和斜面的特点。 教材
导航 P114~116
滑轮组:
(1)定义:定滑轮和动滑轮的组合。
(2)特点:既 省力,也 改变力的方向。
能
能
课前预习
(3)拉力与物重关系:使用滑轮组吊重物时,若动滑轮自重、绳
重和摩擦不计,动滑轮被几段绳子吊起,所用的力就是物重的
几分之一,即F=G物,力运动的距离就是物体上升高度的n倍
(s=nh)。若考虑动滑轮的重力(不计绳重和摩擦),则有F=
。
课前预习
轮轴:
(1)定义:由具有共同转动轴的 和 组成。通常
把大轮叫作轮,小轮叫作轴。
(2)实质:轮轴实质上是能够连续转动的杠杆。
(3)特点:使用轮轴时,若动力作用在轮上,阻力作用在轴
上, 力;若动力作用在轴上,阻力作用在轮上,
力。轮的半径越大,越省力。
(4)生活中的实例:汽车的方向盘、水井上的辘轳、水龙头、汽
车前窗上的雨刮器、螺丝刀等。
大轮
小轮
省
费
课前预习
斜面:
(1)定义:与水平面成一定角度的平面。
(2)作用:不考虑摩擦且斜面高一定时,斜面越 越省力。
长
课前预习
知识点 滑轮组
[例1] 如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端分别施加F1和F2的拉力,在相同时间内分别将重15 N的重物竖直匀速提升2 m的高度。
(1)若不计绳重、滑轮重和一切摩擦,则拉力F1= N,
F2= N;绳子自由端移动的距离l甲= m,l乙=___m。
7.5
5
4
6
例题导学
(2)若不计绳重和轴摩擦,每个滑轮重3 N,则拉力F1'
= N,F2'= N;绳子自由端移动的距离l甲'
= m,l乙'= m。
9
6
4
6
例题导学
使用滑轮组时,动滑轮被几段绳子吊起,提起物体所用的拉力
就是物重的几分之一,即动力F=;若忽略滑轮重,则
有F=,其中n为承担物重的绳子的段数。绳子自由端移动
的距离为s=nh,h为物体上升的高度。
例题导学
[例2] (1)如图甲所示,某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀
速提起物体B,所用的拉力F=70 N,物体B重200 N(不计滑轮
重和绳重,不计轴摩擦),画出滑轮组的绕线。
甲
答图
答图
例题导学
(2)画出图乙中滑轮组最省力且站在地面向下拉绳的绕法。
乙
答图
答图
例题导学
绕线时可依据“奇动偶定”的原则,即当n为奇数时,绳子的
起始端在动滑轮的挂钩上;当n为偶数时,绳子的起始端在定
滑轮的挂钩上。
例题导学
知识点 轮轴与斜面
[例3] 如图所示是家庭中经常用到的螺丝刀和螺丝钉。螺丝刀
在拧螺丝钉时,它相当于简单机械中的 ,螺丝刀的手
柄越粗 (选填“越省力”或“越费力”)。螺丝钉上
的螺纹相当于简单机械中的 ,螺纹越密集该螺丝拧起
来 (选填“越省力”或“越费力”)。
轮轴
越省力
斜面
越省力
例题导学
1. 下列关于简单机械的说法正确的是( D )
A. 使用轮轴可以既省力又省距离
B. 生活中使用简单机械都是为了省力
C. 使用斜面可以省距离但是费力
D. 使用滑轮组可以既省力又改变力的方向
D
随堂巩固
2. 如图所示,利用相同材质的斜面将质量相同的货物通过
甲、乙、丙、丁四种方式匀速推上车厢。已知乙、丁的货箱底
部装有轻质小轮(质量不计),斜面倾角α<β。对比四次搬运货
物的过程,最费力的方式是( C )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
C
随堂巩固
3. (生活中的物理)生活中的许多现象都与我们所学的物理知识有关,小华发现,如图甲所示的水龙头很难徒手拧开,但将如图乙所示的钥匙,安装并旋转后(如图丙所示),水龙头就能正常出水,则此钥匙相当于一个 (选填“斜面”“滑轮”或“轮轴”),属于 (选填“省力”或“费力”)机械。
轮轴
省力
随堂巩固
4. 图甲所示是我国政府为缓解山区人民出行难的问题而修建
的盘山公路,汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的山峰,盘
山公路修的弯弯曲曲,其主要目的是 (选填“省力”
或“省距离”);乙图是自行车把手,自行车在转弯时,车把
手相当于简单机械中的 (选填“轮轴”或“斜面”),
它能起 (选填“省力”或“省距离”)的作用。
省力
轮轴
省力
随堂巩固
5. 如图所示,请在图中画出用滑轮组提升水桶最省力的绕绳
方法。
答图
随堂巩固
$$