12.3 滑轮 课件-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

该初中物理课件聚焦滑轮及简单机械，涵盖定滑轮、动滑轮、滑轮组的定义、特点、实质及应用，延伸至轮轴与斜面。从杠杆引入滑轮，结合生活实例提问，通过动手体验和实验探究构建学习支架，衔接前后知识。 其亮点在于以科学探究为主线，设计实验表格、动手组装滑轮组等活动，结合科学思维通过对比表格、公式推导深化理解，强化物理观念中机械的运动与相互作用。如实验结论表格对比定动滑轮特点，滑轮组绕线规律推导，助力学生培养探究能力与逻辑思维，为教师提供结构化教学资源。

第3节 滑轮 人教版八年级下册 定滑轮和动滑轮 杠杆是一种常见的简单机械。除了杠杆之外，滑轮也是一种常用的简单机械。 滑轮：一种常用的简单机械，主要部分是一个能绕轴自由转动、周边有槽的轮子。 分类 定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮。 动滑轮：使用时，轴随物体一起运动的滑轮。 定滑轮 动滑轮 请判断这是什么滑轮？ 请判断这是什么滑轮？ 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。 这是什么滑轮，有什么好处？ 物体向上运动，用力的方向是向下。定滑轮可以改变力的方向。 活动：动手体验用定滑轮和动滑轮提升重物，说说你的感觉。 1. 使用定滑轮、动滑轮是否省力(或费力)？ 用弹簧测力计测量出钩码的重力。 匀速拉动弹簧测力计，测出绳子的拉力。 研究定滑轮和动滑轮的特点 【提出问题】 2. 使用定滑轮、动滑轮是否省距离(或需要移动更大的距离)？ 刻度尺测出钩码移动的距离与绳子移动的距离 实验操作如图所示 物体重力G/N 物体移动方向 物体移动 距离h/m 绳子拉力F/N 拉力 方向 绳子末端移动距离s/m 设计表格 实验操作如图所示 物体重力G/N 物体移动方向 物体移动 距离h/m 绳子拉力F/N 拉力 方向 绳子末端移动距离s/m 设计表格 【实验结论】 定滑轮不省力，可以改变力的方向。 动滑轮省力费距离，不能改变力的方向。 定滑轮 动滑轮 拉力方向 与物体运动的方向相反 与物体运动的方向相同 拉力作用点移动距离 等于物体移动距离 等于物体移动距离的2倍 省力情况 不省力 省一半力 能否改变力的方向 能 不能 实质 等臂杠杆 省力杠杆 定滑轮和动滑轮知识点总结 从平衡力的角度研究动滑轮的特点 F F G动 G物 若考虑动滑轮的重力，忽略绳重、摩擦的情况下，物体受到重力G物、动滑轮重力G动和两段绳子的两个拉力F的作用，由于物体匀速上升，所以四个力平衡，满足 滑轮与杠杆 定滑轮的实质 定滑轮的中心轴为支点，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，由杠杆平衡条件可知，动力F1和阻力F2大小相等。 等臂杠杆 定滑轮 拉力F和物重G 的关系是：F=G 动滑轮可以看成是支点在一侧的杠杆，动力臂等于滑轮的直径，阻力臂等于滑轮的半径，即动力臂是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，动力F1是阻力F2的二分之一。 动滑轮的实质 省力杠杆 动滑轮 实质：等臂杠杆 定滑轮 动力臂等于阻力臂 动滑轮 动力臂是阻力臂两倍 实质：省力杠杆 动滑轮的两种用法 O G l1 l2 F O G l1 l2 F 动力作用在轮上，省力但费距离 动力作用在轴上，费力但省距离 F= G+G动 2 F= 2G+G动 F G动 G G动 想一想：定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。 能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？ ＋ = 滑轮组 在实际应用中，人们常常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。 滑轮组可以由多个定滑轮和多个动滑轮组成。 F F 讨论：这两种绕法有什么不同呢？ 1.绳子的起点 2.拉力的方向 3.拉力的大小 4.移动的距离 思考角度 活动：用一个定滑轮和一个动滑轮组装出一个滑轮组 研究不同绕法滑轮组的特点 1.用弹簧测力计测量出钩码和动滑轮的重力。 2.如图甲匀速拉动钩码，测出绳子的拉力。并用刻度尺测出钩码移动的距离与绳子移动的距离。 3.同样对图乙中的滑轮组进行操作。 甲 乙 进行实验： 研究甲滑轮组的特点 甲滑轮组能省力，费距离。 实验 次数 物体滑轮重力G/N 物体移动 距离h/m 绳子拉力F/N 绳子拉力移动距离s/m 1 2 3 甲 研究乙滑轮组的特点 乙滑轮组能省力，费距离。且乙滑轮组更省力，更费距离。 实验 次数 物体滑轮重力G/N 物体移动 距离h/m 绳子拉力F/N 绳子拉力移动距离s/m 1 2 3 乙 F F 思考：甲、乙滑轮组提起物体和动滑轮大约需要多少力？ 甲 乙 甲滑轮组提起物体和动滑轮需要用约为它们重力1/2的力。 乙滑轮组提起物体和动滑轮需要用约为它们重力1/3的力。 3段绳子承担 2段绳子承担 5段绳子承担 4段绳子承担 绳子的开始端挂在定滑轮上，物重由偶数段绳子承担。 绳子的开始端挂在动滑轮上，物重由奇数段绳子承担。 滑轮组的连接规律 对于用一根绳子组装的滑轮组而言，拉力F与动滑轮相连的绳子段数n之间存在什么关系？ 拉力F与吊起动滑轮的绳子段数n的关系为： F= n (G物+G轮) n=3 3F G总 3F=G总 如果不计滑轮重，则： F= n G物 对于用一根绳子组装的滑轮组而言，绳子自由端移动距离s与物体移动距离h之间存在什么关系？ 绳子自由端移动的距离h与吊起动滑轮的绳子段数n的关系为： s=nh h 滑轮绕线方法 G G G 思考：上述滑轮组吊起动滑轮的绳子段数n分别是？ n=4 n=4 n=5 1.从轮子数量少的滑轮开始 2.由里到外。 3.定动交替 4.就近连接。 绕线方法 规律：奇动偶定。 画图 F G F G 滑轮组的绕线方法 F G F G n=2 n=3 n=4 n=5 1．在图中画出利用滑轮组提起重物G最省力的绕法。 2．如题图所示，某人在A处用滑轮组提起物体，请画出最省力的绳线绕法. 3．用滑轮组提升物体，根据图中的省力要求，画出滑轮组绳子的绕法（忽略动滑轮自重和摩擦）。 4．一位同学站在地面上，要利用图中所示的滑轮组提升重物，一直物重G＝1000N，而绳子能承受的最大拉力400N，请在图中画出符合要求的绳子绕法。 5．如图所示，小亮运用滑轮组将装修材料运输到楼上，请你用笔画线帮他组装好滑轮组。 6．用如图所示用滑轮提升重物，已知滑轮质量均为1kg，物体重100N，绳子能承受的最大拉力为50N，请画出绳子的正确绕法，并在绳的末端标出力F的方向。 7．在图中，用笔画线代替绳子，画出站在地面上的人将A物体提起时，滑轮组最省力的绳子绕法。 8．如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。 9．站在地面上的人用滑轮组把重960N的货物由地面匀速提升到4m的高处，所用的时间是8s，人作用在绳子自由端的拉力为600N．（不计摩擦和绳重）依据题意在图中画出绳子的绕法； 10.如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法。 轮轴与斜面 动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆 O F G l2 l1 轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械叫轮轴。 思考：生活中还有哪些轮轴？ 如图所示的螺丝刀也是一种简单机械，叫轮轴，手柄 　　 （粗/细）一些的螺丝刀用起来更省力。 粗 明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。 （1）如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照 　 （选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”“B”或“C”中的 　　 点。 省力　 B （2）设大轮与小轮的半径比为3：1，水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功 　 J；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为 　 　 N。（不计井绳的粗细和自重） 90 30 （3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用 　　 （选填“①”或“②”）。 ① 斜面：同水平面成一定倾斜角度的平面，是一种简单机械。 h l f F G N W有用=G·h W总=F·l W额外=f·l 不做功 利用斜面做功 推力做功：W=Fs 克服重力做功：W=Gh 理想情况下，Fs=Gh 正常情况下，fs=Fs-Gh 如图所示，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，若沿斜面的拉力F1＝F2，则斜面两边的机械效率ηB、ηC和的大小关系是（　　） A．ηB＜ηC B．ηB＝ηC C．ηB＞ηC D．不能确定 C 如图所示，用细绳将一重为6N的物体沿光滑斜面匀速拉到高处，斜面长s＝1m，高h＝0.25m，在此过程中，细绳的拉力F为 　　 N；若斜面粗糙，匀速拉动同一物体时，斜面的机械效率为75%，则细绳的拉力F'为_____ N。 1.5 2 在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处（如图所示），沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m，高0.3m。把重物直接提升h所做的有用功为 　 J，这个斜面的机械效率是 　 。 1.35 62.5% 将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端。已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75%，推力做的有用功是 　 　 J，物体的重是 　 　 N，物体与斜面间的摩擦力大小是 　 　 N。 900 900 75 如图是为了上山方便而修建的盘山公路。为什么盘山公路要修成S形呢？因为盘山公路相当于斜面。若从山底到山顶的盘山公路长200m，山高30m，一辆5t的小型货车从山底开上山顶牵引力保持2.5×104N不变，求 （1）车行驶过程中牵引力所做的功， （2）该盘山公路的机械效率； （3）小货车在行驶过程中所受的阻力。 答：（1）车行驶过程中牵引力所做的功为5×106J； （2）该盘山公路的机械效率为30%； （3）小货车在行驶过程中所受的阻力为1.75×104N。 $