6.6 滑轮 课件-2025-2026学年沪粤版物理八年级下册

第6节 滑轮 第六章 力和机械 旗杆顶部的定滑轮 电动起重机的动滑轮 国旗顶部装有一个滑轮,起重机的绳索出装有一个动滑轮,为什么装有滑轮,安装滑轮有什么作用? 一:定滑轮和动滑轮 一、滑轮 1. 定义:滑轮是一个边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮。 轴 轮 槽 二、滑轮的分类 ①使用过程中,滑轮的轴固定不动,该滑轮叫定滑轮。 ②使用过程中,滑轮的轴随物体一起运动,该滑轮叫动滑轮。 电动起重机的动滑轮 用一个滑轮和一根细线,要提起砝码,有几种组装方法呢? 【视频欣赏】 定滑轮和动滑轮的特点有什么呢? 二:探究两类滑轮的作用 定滑轮和动滑轮可能其中一个更省力 定滑轮和动滑轮可能其中一个更省距离 定滑轮、动滑轮、弹簧测力计、砝码、细线等 猜想与假设: 实验器材: 实验设计: 分别安装定滑轮和动滑轮进行实验。记录实验时弹簧测力计拉力的大小和方向,以及弹簧测力计和钩码移动的距离。 实验过程: 1.探究定滑轮的特点 ①用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。 ②使用定滑轮缓缓提升钩码,记录整个过 程中拉力的大小F、钩码上升的距离h、拉力移动的距离s。 ③改变拉力的方向,分别沿竖直方向拉升、斜着拉升、水平拉升钩码。 ④改变钩码的重力,重复上述实验。 G/N F/N h/格 s/格 0.5 0.5 1 1 1 1 2 2 1.5 1.5 3 3 结论:使用定滑轮不省力,不省距离,可以改变力的方向。 ①拉力与重力的大小关系:F=G ②拉力的方向:可以改变。 ③拉力(绳末端)移动距离与钩码 号上升高度的关系:s=h。 实验记录: F1 F2 O L1=L2 F2 F1 O L1=L2 L1 L2 L1 L2 等臂杠杆 L1=L2 ,F1=F2 使用定滑轮为什么不省力? F=G 不 省力 s=h 不 省距离 改变拉力方向,拉力大小 不变 。 定滑轮的实质 2.探究动滑轮的特点 ①用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。 ②使用弹簧测力计缓缓竖直向上拉动滑轮提升钩码,记录过程中力大小F、钩码升高的距离h,及拉力移动距离s。 ③改变钩码的个数,多次实验。 G/N /N G+/N F/N h/格 s/格 1.5 0.3 1.8 1 1 2 2.5 0.3 2.8 1.5 2 4 3.5 0.3 3.8 2 3 6 结论:使用动滑轮可以省力,但是费距离;且无法改变力的方向。 ①拉力与重力的关系:F<G。 ②拉力的方向:不能改变。 ③拉力(绳末端)移动距离与物钩码上升高度的关系:s=2h。 实验记录: F1 F2 O L1 L2 L1 =2L2 F1 F2 O 省力杠杆:动力臂是阻力臂二倍的杠杆 F1=F2 省力 s=2h 费 距离 力的方向 改变 。 F1 L2 O L1 动滑轮的实质 拉力方向改变,拉力大小 改变 F F G动 2F=( G物 + G 动) 即 F 同一根绳子上的拉力大小相等 G物 G动 G物 G物 F=2G物+G轮 动滑轮两种常见情况的等量关系 (设物体做匀速运动,考虑滑轮自重,忽略摩擦) 三:滑轮组 定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。 结论:使用滑轮组既可以省力;又可以改变力的方向。 这两种绕线方法有什么不同? 1.绳子的起点 2.拉力的方向 3.拉力的大小 4.移动的距离 讨 论 图甲中的重物由三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,三段绳子缩短的距离都要被拉力拉走,所以拉力移动的距离为s=3h。 分析动滑轮受力可知,四个力平衡:F1+F2+F=G物 同一根绳子上的力相等:F1=F2=F 3F=G物 ①分析判断甲滑轮组的省力与费距离的情况 F2 F1 G物 结论:使用滑轮组省了力,但是费距离。 n=3 S=3h F2 F1 G物 ②分析判断乙滑轮组的省力与费距离的情况 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。物体受F1和F2两个力,用这个滑轮组提起重物,只要用物重的力,就可以提起重物。 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。 n=2 S=2h 实验结论:使用滑轮组省了力,但是费距离。 受力分析: F1+F2+ F3+ F4 =G物 同一根绳子上的力相等: F1=F2= F3=F4 = F 同一根绳子上的力相等: F1=F2= F3=F4 = F5= F 受力分析: F1+F2+ F3+ F4 + F5=G物 s=4h s=5h 两个滑轮组的省力费距离情况比较(不计动滑轮重和摩擦) G G 同学们发现了什么规律? F F 你发现了什么规律? 结论: n为承担物重的绳子段数。 F=G总 S=nh (a)汽车的方向盘 (b)井上的辘轳 (c)水龙头 (d)汽车前窗上的雨刮器 杠杆还可以变形为轮轴。如图所示,由轮和轴组成的能绕共同轴心转动的简单机械就是轮轴。 轮轴可以看成不等臂杠杆。若动力作用在轮上,阻力作用在轴上,就省力,如汽车方向盘、井上的辘轳和水龙头等;反之,若动力作用在轴上,阻力作用在轮上,就费力,如汽车前窗上的雨刮器、自行车通过链条带动车轮转动等。 生产和生活中常用的机械,往往是杠杆、滑轮等简单机械的组合。 (a)起重机 (b)晾衣架 滑轮 边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮 滑轮 滑轮组 动滑轮:使用时,滑轮的轴随物体一起运动 定滑轮:使用时,滑轮的轴固定不动 探究两类滑轮的作用 定滑轮:不省力但可以改变力的方向 动滑轮:可以省力,但不改变力的方向 优点:既省力又可以改变用力的方向 缺点:多移动距离;结构复杂,需要较多滑轮 轮组中拉力F、物重G与绳子段数n的关系: F=G(不计滑轮重、绳重及摩擦) 物体上升的高度h、自由端移动的距离s与绳 子段数n的关系:s=nh 1.如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦,G1=60 N,G2=38 N,甲、乙两种情况下绳子在相等拉力 F 作用下静止。则每个动滑轮的重力为( ) A. 3 N B. 6 N C. 11 N D. 22 N B 2.为便于研究,某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦,下列有关分析正确的是( ) A.两个滑轮在装置中起的作用相同 B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同 C.沿方向1与2匀速拉动配重,所用的力大小相等 D.将配重提升相同高度,用该装置与直接提升所做的功相等 C 3.如图所示,小亮用滑轮组将装修材料运到楼上,请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。 $