11.2　滑轮及其应用课件- 2025-2026学年沪科版八年级全一册物理

11.2 滑轮及其应用 你知道国旗是怎样升到旗杆顶上的吗？ 其实它依靠的是旗杆上的滑轮让国旗升到顶上。 什么是滑轮呢？ 旗杆顶部上的滑轮 除了杠杆之外，滑轮也是一种常见的简单机械，它在日常生活中的应用非常广泛。 大家在生活中见过滑轮吗？使用滑轮有什么特点呢？ 健身房器材上的滑轮 起重机上的滑轮 观察思考 24007 新知学习 认识滑轮 滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮。 轴 轮 槽 滑轮分为：定滑轮、动滑轮 仔细观察这两个滑轮有什么特点？ 定滑轮： 使用时轮轴固定不动 动滑轮： 使用时轮轴和重物一起移动。 滑轮定义及分类 1.研究定滑轮的特点 G F 次数 物重 G/N 物体移动距离h/m 物体移动方向 拉力 F/N 拉力移动的距离S/m 拉力移动方向 1 2 3 结论：定滑轮不省力也不费距离（s=h），但能改变力的方向。 【提出问题】 1.使用定滑轮、动滑轮是否省力（或费力）？ 2.使用定滑轮、动滑轮是否省距离（或费距离）？ 3.使用定滑轮、动滑轮是否改变力的方向？ 二、探究定滑轮和动滑轮的特点 F O G物 l2 l1 思考：如果改变拉力方向， 拉力变不变？ F1 s h 不变！ l3 l1 = l2 F = G物 思考：定滑轮为什么不省力？ 定滑轮实质是一个等臂杠杆 定滑轮的本质 F1=2N h物 S绳 S绳＝h物 F2=2N 1.定滑轮既不省力也不省距离 2.可以改变用力的方向 F G物 0 L1＝L2 L1 L2 F＝G物 定滑轮实质上是个等臂杠杆 运用杠杆的平衡条件，分析定滑轮不省力的原因. 定滑轮——等臂杠杆. l1=l2 使用动滑轮时力臂均等于滑轮的半径，因此力臂均满足： 使用定滑轮时，拉力大小与拉力方向无关，均为： F1=F2 F1 F2 O l1 l2 F2 F1 O l2 l1 关于定滑轮的受力分析 1.动滑轮：使用滑轮时，物体和滑轮一起被提高。 2.使用动滑轮时，有什么特点？ 提出问题：（1）使用动滑轮是否省力（或更费力）？ （2）用动滑轮提重物有什么优越性？通过实验探究。 动滑轮 电动起重机的动滑轮 动滑轮及其特点 ①用弹簧测力计直接测出钩码的重力； ②竖直向上匀速拉动弹簧测力计，记录弹簧测力计的示数，重物 移动的距离和拉力作用点移动的距离。 ③将测量结果填入表格。改变钩码的个数，重复上述实验过程。 实验探究 动滑轮的特点 注意：单独使用动滑轮时，拉力的方向为竖直向上即物体运动的方向与拉力的方向朝向一致。 实验数据 物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力方向 拉力移动距离s/m 2 竖直向上 0.4 1.1 竖直向下 0.8 2 竖直向上 0.3 1.2 竖直向下 0.6 1 竖直向上 0.2 0.6 竖直向下 0.4 实验结论： 使用动滑轮的特点： 能省一半的力，但要多移动一倍的距离，且不能改变动力的方向。 (1)使用动滑轮能省一半的力:F= G （不计摩擦和动滑轮重）但不能改变力的方向。 (2)绳端移动距离s=2h。 定滑轮和动滑轮的特点 动滑轮2：费一倍力，省一半距离 动滑轮绳端移动的距离是轴端的2倍 定滑轮：不省力、不费距离 动滑轮1：省一半力、费一倍距离 动滑轮的本质 支点在绳和轮相切的O处;拉力F1是动力,重物的拉力是阻力F2；动力臂L1是轮直径、动力臂L2是轮半径。 动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆： 根据杠杆的平衡条件：F1.L1=F2.L2 L1＝ 2L2　； F1＝F2 ＝ G （不计摩擦和动滑轮重） 1 2 绳子自由端移动的距离S和物体升高的高度h：s绳=2h物 滑轮的本质 课堂小结 定滑轮 定义：轴_________的滑轮.例如:旗杆顶部的滑轮等. 固定不动 滑轮：一个周边有槽、能绕轴_____的轮子. 转动 特点：____省力，但______改变力的方向. 不 可以 实质：____杠杆. 等臂 动滑轮 定义：轴能随物体一起_____的滑轮.例如:电动起重机的滑轮等. 运动 特点：____省力，但___改变力的方向，且________. 可以 不 实质：____杠杆. 省力 费距离 定滑轮和 动滑轮 滑轮组 F G F G 滑轮组 若将定滑轮与动滑轮结合在一起 那么 它们便叫做滑轮组 绳端施加的拉力 绳端移动的距离 滑轮组运动的距离: ( n表示绳端数量 ) 绕绳方法： 奇动偶定 滑轮组= 定滑轮+动滑轮 滑轮组可以省力 且力的方向也可以改变 想一想：还有别的绕线方法吗？ 滑轮组 说明两种绕线方法有何不同 1.绳子的起点 2.拉力的方向 3.拉力的大小 4.移动的距离 F F n=2 n=3 G G 2段绳子 3段绳子 S＝nh S: 绳子自由端移动的距离。 h：物体上升的高度（距离）。 V绳＝nV物 F ＝ G n （不计动滑轮、绳子重力及摩擦） n: 承担物重绳子段数。 （不计绳子重力及摩擦） F ＝ G+G动 n 请几位同学上来按要求绕绳子 n＝2 n＝5 n＝3 n＝4 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 B 3．如图所示，一滑轮下端悬吊一个重50 N的物体，在拉力F的作用下使物体在2 s内上升了2 m，则拉力F＝ N，动滑轮上升的速度是v＝ m/s.(不计滑轮、绳的重力和摩擦) 如图，货物重100N,如果不计滑轮的重力和摩擦力， 拉着货物匀速上升。若用a图装置，拉力F1= N ;若用b图装置，拉力F2 = N;如果滑轮重为10N， F1= N,F2= N。 F1 G F2 G 100 50 100 55 定滑轮实质上是一个等臂杠杆；特点：不省力，但可以改变力的方向。 F G L1 支点在轴心O处 O L2 L1＝L2 动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。 特点：省一半的力，但费距离，且不能改变力的方向。 F G 支点在轮边N处 L1 L2 N L1＝2L2 对定动滑轮特点的理解 F G F F F G F F F G物/N G动/N F/N h/格 s/格 G物/N G动/N F/N h/格 s/格 想想议议 有没有既能省力又能改变力的方向的装置？ 三、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。 想一想：还有别的绕线方法吗？ 用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组来提升重物，请在图中用笔画线代替细线画出你的绕法。 G G G 例：判断下列滑轮组中判断绳子段数和省力情况 F 奇动偶定 n=2 n=4 n=3 n=5 n=4 水平放置的滑轮组：克服地面的摩擦力f拉动物体 A F S绳＝nS物 v绳＝nv物 不计绳子重及绳子与轮的摩擦 4.现在将一个重100N的货物匀速提升10m，若不考虑滑轮重和摩擦，人应该施加多大的拉力？绳子自由端将移动多远的距呢？ F 解：由图可知，n=2 人施加的拉力为： 绳子自由端移动的距离： 答：略。 5.人站在地面上，用下面右图所示的滑轮组将120N的重物提起，滑轮的重力为10N。若不计绳子与滑轮的摩擦力。 ① 画出绳的绕法； ② 求人提起重物需要的拉力？ F拉＝ —（G物＋G动） 2 1 ＝(120N＋10N)/2＝65N F G 解: ⑴ F ＝Ｇ/n＝12N/3=4N ⑵ G轮 ＝nF-G＝5×3N－12N＝3N ⑶ S＝nh＝3×0.3m＝0.9m 7. 在如图所示的滑轮组中，已知物体重12N。若不计滑轮的自重及绳的摩擦，绳端所用拉力多大？若实际测得绳端的拉力为5N，则动滑轮重多少牛？当物体被吊高了0.3m时，绳子的自由端向上移动了多少m? 答：拉力为5N时，动滑轮重多4N；当物体被吊高了0.3m时，绳子的自由端向上移动了0.9m。 F G 汽车重2×104 N，陷入泥中，受到的阻力为3×103 N。用如图所示装置，则至少要用多大的力才能将汽车拉出？ 练一练 1000N 6. 用如图所示的滑轮组拉动物体 A，怎样绕线最省力，画出绕线图。 A F 课堂总结 1.定滑轮 轴固定不动的滑轮 F拉＝G物 L绳＝h物 若不计绳子与滑轮的摩擦，则 2．动滑轮 轴与物体一起运动的滑轮 F拉＝—G物 2 1 S绳=2h物 若不计滑轮自重和绳子与滑轮的摩擦，则 若不计摩擦但要考虑滑轮自重： F拉＝ —（G物＋G动） 2 1 3．滑轮组 定滑轮和动滑轮的组合 若不计滑轮自重和绳子与滑轮的摩擦，则 若不计摩擦但要考虑滑轮自重，则提升物体的拉力为： S绳＝nh物 （n为动滑轮上承重的绳子股数） F拉＝ —（G物＋G动） n 1 特点：不省力，但可以改变力的方向。 特点： 省一半的力，但不能改变力的方向。 特点： 既可以省力，又可以改变力的方向。 F拉＝—G物 n 1 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.12.100 Tencent APD MTS Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.62.100 Lavf55.33.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $