11.2滑轮 课件 ---2025-2026学年苏科版物理九年级上学期

11.2 滑 轮 仔细观察： 这是个杠杆吗？为什么？ 滑轮也是一种杠杆。 一、认识滑轮 1、滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮。 2、利用绳索或链条绕过它的周边，可提升重物或克服其他阻力。 滑轮是如何工作的？ 想一想：下列场景中使用的滑轮是定滑轮还是动滑轮？为什么？滑轮受到哪些力？ 想一想：你觉得这些力之间有什么关系？为什么？你打算如何证明你的观点？ 定滑轮工作时有哪些特点？ 想一想：你打算如何测量下图绕过定滑轮的两侧细绳受到的拉力？ 做一做 1. 测出钩码所受的重力，然后按图组装定滑轮。竖直向下拉弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出弹簧测力计的示数。 2. 增加钩码的个数，重复实验，把测得的数据填入下表。 3. 保持钩码个数不变，改变拉力的方向，读出弹簧测力计的示数。 序号 G/N F1/N ① ② ③ ┄ 议一议 通过实验，你发现使用定滑轮有什么特点？好处是什么？ 定滑轮工作时有哪些特点？ 实验表明，使用定滑轮不能省力，也不能省距离，但可以改变施力的方向； 若物体的重力为 G，绳子自由端拉力为 F，物体升高的高度为 h ，绳子自由端移动的距离为 s ,当不计绳重和摩擦时 新知学习 3.定滑轮与动滑轮的实例 欧洲中世纪使用吊车 吊木箱 升旗 新知学习 活动1:探究定滑轮和动滑轮的特点 (一)定滑轮的特点 做一做 实验器材：定滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧 测力计。 实验步骤： 1.测出钩码所受的重力，然后按图组装定滑轮。竖直 向下拉弹簧测力计，使钩码匀速上升。记录钩码所受 的重力、(弹簧测力计)拉力的大小、钩码上升的距离、 拉力移动的距离。 2.增加钩码的个数，重复实验，把测得的数据填入下表。 用定滑轮提 升钩码 议一议 通过实验，你发现使用定滑轮有什么特点? 数据记录 结 论 实验序号 钩码的重力G/N 弹簧测力计的示数F/N 1 2 3 钩码上升的距离h/cm 绳子自由端移动的距离s/cm 2.0 2.0 4.0 4.0 6.0 6.0 ①F G ②s h, = 改变弹簧测力计拉力方向，情况如何？ → 不省力 h V绳 V物 G F 使用定滑轮是否费距离？ S = → 不费距离 = 1.2 1.2 1.6 1.6 2.0 2.0 使用定滑轮有什么好处？ 物体运 动方向 施力方向 ③ （可以/不可以）改变施力的方向 可以 不计绳重和摩擦 弹簧测力计的示数总是略大于钩码的重力这是什么原因？ （1）从杠杆的角度研究定滑轮的特点 一、定滑轮和动滑轮 使用定滑轮，不能省力，也不省距离，可以改变力的方向，为什么定滑轮有这样的特点呢？ 定滑轮： 滑轮的实质是杠杆 O 支点在轴心O处 L1 L2 ·L1=L2 本质上是一个等臂杠杆 ∵F1L1=F2L2 ∴F1 F2=G（不计绳重摩擦） = 改变弹簧测力计拉力方向，力的大小为什么不变？ F F ·拉力方向改变，力的大小不变。 定滑轮和动滑轮 滑轮实质上是杠杆的变形。 如图所示，定滑轮可以看成等臂杠杆，它的转轴 O 是支点。由杠杆平衡条件可知，动力F1 与阻力 F2 大小相等，使用它可以改变施力的方向，但不省力。 定滑轮为什么能改变方向？ 动力臂和阻力臂始终都等于滑轮的半径。因此，改变方向，不影响动力的大小。 定滑轮和动滑轮 滑轮实质上是杠杆的变形。 如 图 所 示， 动滑 轮 可 以 看 成 支 点 在 一 侧 的 不等 臂 杠 杆， 它 的 支 点 在 滑 轮 左侧边缘的点 O 处，动力臂是阻力 臂 的 两 倍， 使 用 它 最 多 可 以省一半的力。 动滑轮改变施力方向后，动力还是阻力的一半吗？ 斜着拉，动力臂小于半径的两倍，需要的动力明显增加。 所以，动滑轮不能改变施力方向。 ①拉力与重力的关系： F=G/2 ，即使用动滑轮省一半力。 ②拉力的方向：不能改变。 ③拉力（绳末端）移动距离S是钩码上升高度h的2倍：S绳=2h物。 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 2.0 竖直向上 0.3 1.0 竖直向上 0.6 3.0 竖直向上 0.4 1.5 竖直向上 0.8 6.0 竖直向上 0.2 3.0 竖直向上 0.4 【实验数据】 【分析数据，归纳结论】 结论 拉力（绳末端）移动的距离S是物体上升高度h的2倍：S拉=2h物。 ①使用动滑轮最多能省一半的力； ②使用动滑轮不能改变用力的方向； ③使用动滑轮拉力（绳末端）移动距离S是钩码上升高度h的2倍。 F F F 判断：使用下列滑轮组时，分别用多大的力F就可提升G总？ F=1/2 G总 F=1/3 G总 F=1/4 G总 讨论： 使用这个滑轮组时，F用多大的力可以拉动物体？ F G物 G动 G动 G定 1 F =—（G物+2G动 ） 4 03 1. 测出钩码所受的重力 ，然后按图11- 22组装动滑轮。竖直向上拉弹簧测力计，使钩码匀速上升。 记录钩码所受的重力、（弹簧测力计）拉力的大小、钩码上升的距离、拉力移动的距离。 做一做 （二）探究动滑轮的特点 2. 增加钩码的个数，重复实验，把测得的数据填入自己设计的表格中。 实验器材：定滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计。 实验步骤： 图11-22 用动滑轮提升钩码 新知讲解 03 议一议 通过实验，你发现使用动滑轮有什么特点? 实验序号 钩码重力G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力F/N 拉力移动 距离s/cm ① ② ③ 新知讲解 5.如图所示是家用手摇升降晾衣架的结构示意图，其中滑轮 　　 为定滑轮，使用滑轮 　　 （前两空均选填“A”或“B”）是为了省力。若晾衣架的总重力为100N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F＝　　 N。 A B 25 6.请为图中的工人设计最省力且最适合其工作场景的滑轮组绕线方式。 拓展 用平衡力的知识研究动滑轮的特点 对动滑轮受力分析 考虑动滑轮重 f=0 F F向上= + G动 2F F向下= F G动 因为动滑轮处于平衡状态，所以受的是平衡力 所以F向上=F向下 即2F=+ G动 即F= （+ G动） 1 2 1、如图所示，通过定滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3，则三个力大小关系是 （ ）　 A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一样大 D 2、如右图所示，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）改变拉力F的方向，力F的大小将 （不变、变大、变小）.图中物体上升2m，F通过的距离为_______m。 F 100 不变 2 课堂训练 图乙中的重物由二段绳子通过动滑轮吊着，若物体升高的距离为h时，则每段绳子都要缩短h，所以拉力移动的距离为2h。 图乙中的重物由二段绳子通过动滑轮吊着，每段绳子都要承担物重。用这个滑轮组提起重物，只要用物重1/2的力，就可以提起重物。 F n=2 S=2h n：承担物重的绳子段数； S：绳子末端移动的距离; h：物体升高的距离。 （2）分析判断乙滑轮组的省力与费距离的情况 ① ② 用如图乙所示的滑轮组把重力为G的物体提高h，在不计绳重、摩擦及动滑轮自重时，所用拉力F多大？拉力移动的距离s与物体升高的距离h是什么关系？ 滑轮组 甲 乙 拉力F 拉力（绳子末端） 移动的距离S （3）对比两个滑轮组的省力与费距离的情况 如图所示，物体的重力为G，把物体提高h，不计绳重、摩擦及动滑轮自重。所用拉力F大小、拉力移动的距离s如表所示。 F1 F s1 s2 滑轮组用几段绳子吊物体，提起物体的力就是物重的几分之一。 结论 $