八年级全物理课件第二节 滑轮及其应用_沪科版

八年级全物理课件第二节 滑轮及其应用_沪科版

第十章 机械与人 1 Ø 定滑轮和动滑轮 Ø 滑轮组 2 当堂 作业 逐点 导讲练 课堂 小结 课后 作业 你知道这是什么吗？ 窗帘轨道上的滑轮 起 重 机 1 知1－导 滑轮的构成 轴 框 轮 滑轮 滑轮：周边有槽，绕轴转动的圆轮。定义 知1－导将绳子从滑轮的槽中穿过 知1－导 滑轮在使用时，根据轴的位置是否移动，又分为定 滑轮和动滑轮两种。 使用时，轴固定不动，叫定滑轮。 知1－导 实验：研究使用定滑轮提升物体时，分别在用 力大小、方向以及移动距离方面的特点。 知1－导 先用弹簧测力计直接测出每一个钩码重，再按图那样拉 弹簧测力计，比较每次拉力和钩码重力的大小关系。 使用定滑轮有什么好处？ 定滑轮的特点：使用 定滑轮不省力，也不 省距离，但可以改变 拉力的方向。 知1－导 F1F2 O l1=l2，F1=F2 l1l2 活动：定滑轮的实质 滑轮属于杠杆类机械，由杠 杆平衡原理分析滑轮实质。 知1－导1.支点在轴心O处。 2.动力臂l1等于阻力臂l2。 (1)定滑轮实际上就是等臂 杠杆。 (2)不计摩擦时,拉力大小等 于重物的重力大小。(F＝G) (3)拉力的方向与重物移动的方向相反。 结论：使用定滑轮不省力，但可以改变施力的方向。 l1l2 .O FG F F 知1－导 s=hh 物体上升h米绳子自由端下降h米 使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向。 s=h，F=G。 知2－导 使用时，轴和重物一起移动，叫动滑轮。 实验：研究使用动滑轮提升物体时，分 别在用力大小、方向以及移动距 离方面的特点。 1 动滑轮的实质 O · L1 =2L2，F1 = F2 /2 F1 F2 知2－导 A:支点在边缘O处。 B：动力臂l1为阻力臂l2的2倍。 动力F为阻力G的1/2倍，F=G/2。 1. 动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。 2. 在上述情况下，动力是阻力的1/2， 即F=G/2。 3. 拉力的方向与重物的移动方向相同。 结论：使用动滑轮可以省力，但不能改变施力的方向。 F G 动滑轮 l2 l1O 知2－导 h s=2h 物体上升h米绳子自由端上升2h米 知2－导 使用动滑轮可以省一半的力，但费一倍的距离， 不改变力的方向。S=2h，F=G/2。 动滑轮在使用时，相当于一个动力臂二倍于阻力 臂的省力杠杆。因此拉力与物重的关系是： F=(G物+G滑轮) /2 动滑轮特点: 知2－导 知2－讲 【例1】如图所示的是滑轮的两种用法，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．乙是动滑轮，使用时不能省力 B 知2－讲 【导引】 在拉动物体的过程中，甲的位置始终不变，甲属于定 滑轮；乙滑轮随着物体一起运动，乙属于动滑轮。 知2－讲 识别定滑轮与动滑轮，用概念辨析法。分析技巧是： 抓住两种滑轮定义中的“不动”与“动”来判断。 知2－练 1 下列各图中利用了动滑轮的是(　　)D 知2－练 2【中考·盐城】学校旗杆顶端装有定滑轮，这样 做(　　) A．既省力，也改变施力的方向 B．省力，但不改变施力的方向 C．不省力，但改变施力的方向 D．既不省力，也不改变施力的方向 C 知3－导3 定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工作方 便，但不能省力； 而动滑轮虽然能省一半力，但不能改变力的 方向，使用时经常感觉不便。于是人们就把 定滑轮和动滑轮组合起来使用，把它们各自 的优点结合起来，这样就组成了滑轮组。 知3－导滑轮组 把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组，讨论一 下，你能设计出几种组合方式？ F G F G G F 知3－导 F G F G G F 2段绳子承担 F=(1/2)G 不 计 动 滑 轮 重 2段绳子承担 F=(1/2)G 3段绳子承担 F=(1/3)G 知3－导 F G F G G F 承担物体重力的绳子段数：与动滑轮接触的绳 子的段数 知3－导实验结论 拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑 轮被几段绳子吊起，所用力就是物重的几分之一即 F= G或F= (G+G动)，S=nh。1 n 1 n 知3－导滑轮组的设计 (1)滑轮组绕出绳子的股数：n个滑轮可以绕出n股 绳子，也可以绕出n+1股绳子。 (2)绕绳子采用奇动偶定的方法，由里向外或由外 向里。 知3－导 F F G G F= G n=2 例如： F= G n=31 2 1 3 知3－导 知识拓展：用滑轮组水平拉物体前进 实验表明，使用滑轮组拉重物时，若动滑轮重和摩 擦不计，动滑轮被几股绳子拉住，所用的力就是物 体与接触面摩擦力的几分之一。即F= f。1 n 知3－导 F . f N G T 如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。F= f1 3 知3－讲 【例2】如图所示，物体做匀速直线运动，拉力F＝ 60 N，则物体受到的摩擦力是(　　) A．60 N B．120 N C．20 N D．180 N D 知3－讲【导引】 该滑轮组是用来水平移动物体的，克服的是物体和地 面间的摩擦力，由图可知拉动滑轮的绳子股数是3股， 根据滑轮组的省力情况即可求出摩擦力。所以绳子末 端的拉力F＝ f，物体和地面之间的摩擦力f＝nF＝ 3×60 N＝180 N。 1 n 知3－讲 判断滑轮组用来克服物重(或摩擦力)绳子的段数，可 采用隔离法，即将动滑轮与定滑轮隔离开，看与动滑 轮相连的绳子有几段，则n就等于多少。 知3－练1 关于滑轮组，下列说法较全面的是(　　) A．一定省力，且能改变力的方向 B．一定省力，但不能改变力的方向 C．有时能省力，又能改变力的方向，有时可以省 力，但不能改变力的方向 D．肯定可以改变力的方向，省力与否要具体分析 C 知3－练 2 【中考·庆阳】用图示的滑轮或滑轮组，将同一物 体匀速提高h，滑轮重和摩擦不计，最省力的是(　 　) A　　　 B　　　 C　　　　D D 1 知识小结 定滑轮 动滑轮 滑轮 滑轮组 1. 滑轮组中，关于承担阻力的绳子股数n： (1)若绳子末端是绕过定滑轮后出来的，它只改变力 的方向而不承担阻力； (2)若绳子末端是绕过动滑轮后出来的，它承担阻力 ——与动滑轮相连的绳子都承担阻力。 2. 滑轮组绕线规律：当承担阻力的绳子的股数n为奇 数时，绳子的起始端固定在动滑轮上；当承担阻 力的绳子的股数n为偶数时，绳子的起始端固定在 定滑轮上；概括为“奇动偶定”。 2 易错小结 【中考·桂林】小明利用如图所示的简单机械移动物 体A时，沿不同方向分别用F1、F2、F3的力以不同速 度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮之间的摩擦，下 列说法中正确的是(　　) A．F1＝F2＜F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1＞F2＞F3 D．F1＝F2＝F3 易错点：不理解定滑轮的实质 D (来自教材) 如图所示，沿三种不同的方向拉绳使物体上升，所 用的力分别是F1、F2、F3，则( ) A. F1最大 B. F2最大 C. F3最大 D. 三个力一样大 1 D (来自教材) 两个滑轮用如图所示的方式组合，用力F拉动绳端 时，物体会向______(选填“左”或“右”)移动。 其中A是_______滑轮，B是_____滑轮。 2 左 动 定 (来自教材) 用图所示的动滑轮提起200 N的水桶，绳子B承受 的拉力为______N,人拉绳子A的动力为______N(不 计滑轮重)。 3 200 100 (来自教材) 物重1 000 N，若用1个定滑轮将它提起，需用多大 的力？若用1个动滑轮将它提起，又要用多大的力？ (不计滑轮重) 4 解：1 000 N；500 N。 (来自教材) 解： 250 N。 如图所示，用滑轮组提起重物。若物重500 N，需 用多大的拉力？(不计滑轮重) 5 【中考·济宁】小可在A端用如图所示的动滑轮匀速 提起200 N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦， 则人拉绳子A端的动力为______N；实际测量A端的 拉力为110 N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为 ______N。 6 100 20 如图所示，夏天为了遮阳，窗前挂有竹帘，其顶 部安装着两个______滑轮，这种滑轮的优点是 ____________________。 定 7 能够改变力的方向 【中考·河南】如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、 乙两种方案，若拉船的力需要很大，则应选用 ______(填“甲”或“乙”) 方案，因为采用这种 方案可以_______。(不计机械的自重及摩擦) 8 甲 省力 如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为240 N的泥 桶，不计滑轮重、滑轮与轴之间的摩擦及绳重。 若工人将绳子匀速向上拉6 m，则泥桶上升_____m， 手拉绳子的力为_____N。 9 2 80 如图所示，用一根结实的绳子在两根光滑的木棒 上绕几圈，一小朋友用力一拉，两个大力士竟撞 在一起了。这幅漫画中小朋友所用的简单机械可 以看成________，两个大力士撞在一起说明了 _________________。 10 滑轮组 滑轮组能够省力