教科版八年級(jí)物理上冊(cè)11.2滑輪

1、小明家買了一套四樓的小明家買了一套四樓的住房，進(jìn)行裝修時(shí)，由于樓住房，進(jìn)行裝修時(shí)，由于樓梯不夠?qū)?，長(zhǎng)木料不能通過(guò)梯不夠?qū)?，長(zhǎng)木料不能通過(guò)樓梯運(yùn)上樓。你能想一些辦樓梯運(yùn)上樓。你能想一些辦法幫他把木料運(yùn)上樓嗎？法幫他把木料運(yùn)上樓嗎？如何把木料運(yùn)上樓如何把木料運(yùn)上樓杠桿的缺陷定義：定義：定滑輪定滑輪使用時(shí)使用時(shí)，滑輪，滑輪的的軸軸固定不動(dòng)固定不動(dòng)動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪定義：定義：使用時(shí)使用時(shí)，滑輪，滑輪的的軸軸隨物體一隨物體一起運(yùn)動(dòng)起運(yùn)動(dòng) 外形同樣的兩個(gè)滑輪，為什么能產(chǎn)生不同的威力呢？ 探究使用定滑輪的特點(diǎn)探究使用定滑輪的特點(diǎn)特點(diǎn)：特點(diǎn)： 使用定滑輪使用定滑輪不省力不省力，但可以但可以改變動(dòng)改變動(dòng)力的方向力的

2、方向。GFFFFG定定滑輪滑輪l1l2.01:定定滑輪實(shí)際上就是滑輪實(shí)際上就是等臂杠桿等臂杠桿。A：支點(diǎn)支點(diǎn)在在軸心軸心O處。處。B：動(dòng)力臂動(dòng)力臂l1等于等于阻力臂阻力臂l22:拉力大小拉力大小始終等于始終等于重物的重力大小。重物的重力大小。3：拉力的方向拉力的方向與與重物移動(dòng)的方向重物移動(dòng)的方向相反相反結(jié)論：使用結(jié)論：使用定定滑輪滑輪不省不省，但，但可以改變可以改變施力的施力的。力力FG方向方向FF探究使用動(dòng)滑輪的特點(diǎn)探究使用動(dòng)滑輪的特點(diǎn)分析：分析：思考：思考：上表中的數(shù)據(jù)與所得結(jié)論不符，僅是由上表中的數(shù)據(jù)與所得結(jié)論不符，僅是由于誤差造成的嗎？于誤差造成的嗎？由于滑輪自身具有重力。由于滑輪自

3、身具有重力。 G00. .4NGG0F此時(shí)此時(shí)012FGG2.4探究使用動(dòng)滑輪的特點(diǎn)探究使用動(dòng)滑輪的特點(diǎn)分析：分析：思考：思考：上表中的數(shù)據(jù)與所得結(jié)論不符，僅是由上表中的數(shù)據(jù)與所得結(jié)論不符，僅是由于誤差造成的嗎？于誤差造成的嗎？由于滑輪自身具有重力。由于滑輪自身具有重力。 G00. .4NGG0F此時(shí)此時(shí)012FGG（忽略f與繩重）FG動(dòng)動(dòng)滑輪滑輪l2l1A:支點(diǎn)支點(diǎn)在在邊緣邊緣O處處B：動(dòng)力臂動(dòng)力臂l1為為阻力臂阻力臂l2的的2倍。倍。動(dòng)力動(dòng)力F為為阻力阻力G的的1/2倍倍12FG1：動(dòng)動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂動(dòng)力臂為阻力臂2倍倍的的杠桿。杠桿。2：在上述情況下

4、，動(dòng)力是阻力的：在上述情況下，動(dòng)力是阻力的1/212FG即即3：拉力的方向拉力的方向與與重物的移動(dòng)方向重物的移動(dòng)方向相同相同。結(jié)論：使用結(jié)論：使用動(dòng)動(dòng)滑輪滑輪可以可以，但不能改變施但不能改變施力的力的。省力省力方向方向O.使用定滑輪不省力也不費(fèi)力，使用定滑輪不省力也不費(fèi)力，但可以改變力的方向但可以改變力的方向s s= =h h，F(xiàn) F= =G G使用動(dòng)滑輪可以省一半使用動(dòng)滑輪可以省一半的力，但費(fèi)一倍的距離，不的力，但費(fèi)一倍的距離，不改變力的方向改變力的方向S S=2=2h h，F(xiàn) F= =G G/2/2 小結(jié)不省力，不省距離，不省力，不省距離，但可以改變力的方向但可以改變力的方向能省一半力，費(fèi)

5、一倍距能省一半力，費(fèi)一倍距離，不能改變力的方向離，不能改變力的方向等臂杠桿等臂杠桿動(dòng)力臂為阻力臂動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿倍的省力杠桿不省力，不省距離，不省力，不省距離，但可以改變力的方向但可以改變力的方向能省一半力，費(fèi)一倍距能省一半力，費(fèi)一倍距離，不能改變力的方向離，不能改變力的方向等臂杠桿等臂杠桿動(dòng)力臂為阻力臂動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿倍的省力杠桿4 4如圖所示，滑輪是如圖所示，滑輪是 滑輪，滑滑輪，滑輪、繩重不計(jì)，滑輪與繩子間的摩擦不輪、繩重不計(jì)，滑輪與繩子間的摩擦不計(jì)，若物體計(jì)，若物體M M重為重為200200牛，當(dāng)物體沿水平牛，當(dāng)物體沿水平方向勻速移動(dòng)時(shí)，受到方向勻速移動(dòng)時(shí)，受到

6、120120牛的摩擦力，牛的摩擦力，則拉力則拉力F=F= 牛。牛。動(dòng)動(dòng)60這兩種組合，在使用時(shí)，你認(rèn)為彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一樣嗎？為什么？哪種更省力？滑輪組滑輪組 滑輪組同時(shí)具備定滑輪滑輪組同時(shí)具備定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，既和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，既可以省可以省力力，又能，又能改變力的方向改變力的方向。先學(xué)會(huì)數(shù)先學(xué)會(huì)數(shù) 吊起動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)吊起動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)n nFGFGn=n=32判斷依據(jù)：判斷依據(jù)： 看是否直接與動(dòng)滑輪相連看是否直接與動(dòng)滑輪相連判斷依據(jù)：判斷依據(jù)： 看是否直接與動(dòng)滑輪相連看是否直接與動(dòng)滑輪相連繞線繞線方法方法當(dāng)當(dāng)n是奇數(shù)時(shí)，從動(dòng)滑是奇數(shù)時(shí)，從動(dòng)滑輪的掛鉤出發(fā)，繞制滑輪的掛鉤出發(fā)，繞制滑

7、輪組；當(dāng)輪組；當(dāng)n是偶數(shù)時(shí)，是偶數(shù)時(shí)，從定滑輪的掛鉤出發(fā)，從定滑輪的掛鉤出發(fā)，繞制滑輪組。繞制滑輪組。奇動(dòng)、偶定奇動(dòng)、偶定從里從里 、向外、向外FGFG由一個(gè)由一個(gè)定定滑輪和一個(gè)滑輪和一個(gè)動(dòng)動(dòng)滑輪組成?；喗M成。FFFGGGn=2n=2n=3如何判斷使用滑輪組時(shí)，繩子上拉力的大??？ 從力的平衡出發(fā)，把動(dòng)滑輪和物體看作一個(gè)整體，分析它的受力。要求F=1/nGS S：繩子自由端移動(dòng)的距離：繩子自由端移動(dòng)的距離 h h：物體被提升的高度：物體被提升的高度現(xiàn)在首先讓我們一起探究現(xiàn)在首先讓我們一起探究s s與與h h關(guān)系關(guān)系：FGG G動(dòng)動(dòng)滑輪組的繞法滑輪組的繞法13FG13FG14FG15FGF F：

8、作用在繩子自由端的拉力作用在繩子自由端的拉力 G G：被提升的物體的重力：被提升的物體的重力 G G動(dòng)動(dòng)：動(dòng)滑輪自身的重力：動(dòng)滑輪自身的重力再讓我們一起探究再讓我們一起探究F F與與G G及及G G動(dòng)動(dòng)關(guān)系關(guān)系：FGG G動(dòng)動(dòng)總結(jié)：總結(jié)：吊起動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)越多，就越省力吊起動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)越多，就越省力S=nh不計(jì)動(dòng)滑輪重時(shí)：不計(jì)動(dòng)滑輪重時(shí)：不計(jì)繩重、摩擦不計(jì)繩重、摩擦考慮動(dòng)滑輪重時(shí)：考慮動(dòng)滑輪重時(shí)： F= G1n F= （G + G動(dòng)動(dòng)）1n設(shè)吊起動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)為設(shè)吊起動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)為n，則關(guān)系式：，則關(guān)系式：V繩繩=nV物物F若物重100N，一個(gè)滑輪重20N，求F？如圖所示，

9、拉力如圖所示，拉力F的大小等于。的大小等于。F.13Fff滑輪組在水平位置的例題例1、如圖所示，用此滑輪組勻速拉動(dòng)放在水平面上的物體，若物體重150牛，物體與水平面間的摩擦力為30牛，則所需拉力F為_(kāi)牛。（滑輪重及摩擦均不計(jì)）F分析：如圖所示，繩子股數(shù) n = 3 則拉力 F = 1 1/ /3 3f f 10例2、如圖所示，物體重力為100N，在大小為20N的水平拉力作用下勻速前進(jìn)，這時(shí)物體受到的摩擦大小等于_N（滑輪重及摩擦不計(jì)）F分析：如圖所示，繩子股數(shù) n = 2則摩擦力 f = F10滑輪組v定義：動(dòng)滑輪和定滑輪的組合。定義：動(dòng)滑輪和定滑輪的組合。v特點(diǎn)：既可省力，又能改變力的方向，

10、但要費(fèi)距離。特點(diǎn)：既可省力，又能改變力的方向，但要費(fèi)距離。組裝的規(guī)律：組裝的規(guī)律：“偶定奇動(dòng)偶定奇動(dòng)”省力：F=1nG費(fèi)距離：s=nh( n為直接承擔(dān)總重力的繩子段數(shù)，為直接承擔(dān)總重力的繩子段數(shù)， 即連在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)。）即連在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)。）n是偶數(shù)時(shí)，繩子始端固定在定滑輪上；是偶數(shù)時(shí)，繩子始端固定在定滑輪上；n是奇數(shù)時(shí)，繩子始端固定在動(dòng)滑輪上。是奇數(shù)時(shí)，繩子始端固定在動(dòng)滑輪上。（拉力（拉力F與與總重力總重力G的關(guān)系）的關(guān)系）（繩子自由端與動(dòng)滑輪移動(dòng)距離的關(guān)系）（繩子自由端與動(dòng)滑輪移動(dòng)距離的關(guān)系）( n為直接承擔(dān)總重力的繩子段數(shù)，為直接承擔(dān)總重力的繩子段數(shù)， 即連在動(dòng)滑輪上的繩子段

11、數(shù)。）即連在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)。）WWWWWW第第2 2題：題：很輕松地就很輕松地就可將兩木棍可將兩木棍拉合攏拉合攏說(shuō)明使用滑說(shuō)明使用滑輪組可以省輪組可以省力力變形的滑輪組變形的滑輪組輪軸輪軸實(shí)質(zhì)：省力杠桿斜面作用：省力FFFGGG12FG13FG12FG 1、指出下列各圖中拉力、指出下列各圖中拉力F與物重的關(guān)系與物重的關(guān)系（不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦）（不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦）練習(xí):2、在下圖所示的滑輪組中，、在下圖所示的滑輪組中，(a)(a)若若動(dòng)滑輪重動(dòng)滑輪重G G動(dòng)動(dòng)不計(jì)不計(jì)，拉力，拉力F F是多少？是多少？(b)若若動(dòng)滑輪重動(dòng)滑輪重G動(dòng)動(dòng)不能忽略不能忽略，那么圖中，那么圖中的拉力的拉力F應(yīng)等于多

12、少？應(yīng)等于多少？G/GF15FG15F(G+ G動(dòng)動(dòng))3、請(qǐng)按要求在下圖中畫(huà)出繩子的繞法： F= G21F= G31F= G41F= G51方法：奇動(dòng)、偶定方法：奇動(dòng)、偶定 ;從里向外從里向外鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)：1 1：如下圖：如下圖(a)(a)所示，物體所示，物體B B重重100N100N，在力，在力F F作用下作用下勻速勻速上升時(shí)，上升時(shí)，F(xiàn) F應(yīng)等于應(yīng)等于N N（不計(jì)摩擦）改變拉力（不計(jì)摩擦）改變拉力F F的方的方向，力向，力F F的大小將的大小將 （不變、變大、變?。ú蛔?、變大、變?。﹫D(a)F2: 如上圖如上圖(b)所示，物體所示，物體A重為重為100N，掛重物的鉤子掛重物的鉤子承

13、受承受的拉力是的拉力是N。人人勻速勻速拉繩子的力拉繩子的力是是N（動(dòng)滑輪自重不計(jì)）（動(dòng)滑輪自重不計(jì)）圖(b)10010050不變不變3:如圖所示的四個(gè)如圖所示的四個(gè)滑輪組滑輪組中，圖可省中，圖可省一半力一半力，圖，圖最最費(fèi)力費(fèi)力，圖和圖，圖和圖用力大小一樣用力大小一樣。(a)(b)(c)(d)( b )( c )(a)(d)4、用一根繩子把圖中兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成一個(gè)最省力的滑輪組，若每個(gè)滑輪重100N，繩的最大承受力為200N，試求：（1）畫(huà)出滑輪組的裝配圖；（2）用此滑輪組最多能提起多重的物體？（不計(jì)摩擦）（3）若自由端移動(dòng)距離為1m，則重物上升的高為多少？G物F分析：（1）兩個(gè)動(dòng)滑

14、輪，繩子的股數(shù)為4或5， 又 繩子的股數(shù)越多越省力， n = 5（2）由公式 F=1/n（G 物+ G動(dòng)）得： G物 = nF G動(dòng)= 5200N 2100N = 800N（3）由S=nh得： h = S/n = 1m/5 = 0.2m5.如圖所示如圖所示,物體物體A重重G80N,在在F60N拉力下勻速拉力下勻速前進(jìn)前進(jìn),此時(shí)物體此時(shí)物體A受到的摩擦力等于受到的摩擦力等于N.（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)）（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)）AF.f120關(guān)于利用滑輪組拉動(dòng)物體時(shí)所用力的大小，你能總結(jié)出什么規(guī)律嗎？有n股繩子與動(dòng)滑輪相連，所用的拉力為總重的n1F= G總n1F如果物體上升h高度

15、那么動(dòng)滑輪也要上升h高度與動(dòng)滑輪相連的兩股繩子也都要上升h高度，所以自由端要向下拉動(dòng)_h如果有4股繩子相連呢？有n股繩子與動(dòng)滑輪相連，自由端移動(dòng)的距離是動(dòng)滑輪移動(dòng)距離的n倍思考題：一個(gè)動(dòng)滑輪、一個(gè)定滑輪，用F=1/3G來(lái)提升物體，請(qǐng)畫(huà)出滑輪組。還有其他的繞法嗎？輪軸和斜面輪軸和斜面 輪軸實(shí)質(zhì)可看做是一個(gè)可輪軸實(shí)質(zhì)可看做是一個(gè)可以以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿RrF2F1F1RF2rF1F2rR 動(dòng)力作用在動(dòng)力作用在輪輪上，輪軸是上，輪軸是一個(gè)一個(gè)省力杠桿，但費(fèi)距離。省力杠桿，但費(fèi)距離。 動(dòng)力作用在動(dòng)力作用在軸軸上，輪軸上，輪軸又將起到什么作用？又將起到什么作用？ 用滑輪組提升重物，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出

16、拉力FG/3的繩子的繞法 （不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重和摩擦） 用一根最大承受50N拉力的輕質(zhì)細(xì)繩，通過(guò)滑輪組來(lái)勻速提升160N的重物，至少需要幾個(gè)滑輪？如何裝配？畫(huà)出裝配圖（不計(jì)滑輪重和摩擦）F=1/nGn=G/F=160N/50N =3.24（段） 不計(jì)滑輪、繩重及摩擦，物體重G=20N，繩的一端拴在地面上，用力F使滑輪勻速上升1m，那么 （ ） A 重物上升1m,F=10N B 重物上升2m, F=40N C 重物上升1 m,F=40N D 重物上升2m, F=10NFG10N 用二定二動(dòng)滑輪組來(lái)提升50N的重物，繩自由端拉力至少為 _N；若每個(gè)滑輪重5N，不計(jì)繩重及摩擦，則提升重物時(shí)，最多可以省_N的力。G=50NF10N38