八年級物理全冊第十章第二節(jié)滑輪及其應(yīng)用習題課件新滬科289

1、第二節(jié)滑輪及其應(yīng)用【新課導(dǎo)思新課導(dǎo)思】 工地上的大吊車能吊起幾噸重的巨石。工地上的大吊車能吊起幾噸重的巨石。仔細觀察吊車仔細觀察吊車, ,可以發(fā)現(xiàn)吊車上有很多輪可以發(fā)現(xiàn)吊車上有很多輪子子, ,這些輪子就是滑輪。它們有什么作用這些輪子就是滑輪。它們有什么作用? ? 【目標導(dǎo)學(xué)目標導(dǎo)學(xué)】1.1.認識定滑輪和動滑輪認識定滑輪和動滑輪, ,會識別生活和生產(chǎn)中常見的滑會識別生活和生產(chǎn)中常見的滑輪。輪。2.2.通過實驗得出定滑輪和動滑輪以及滑輪組的特點。通過實驗得出定滑輪和動滑輪以及滑輪組的特點。3.3.會根據(jù)滑輪組的繞線判斷省力情況會根據(jù)滑輪組的繞線判斷省力情況, ,會根據(jù)要求組裝會根據(jù)要求組裝和使用滑

2、輪組。和使用滑輪組。 【自主預(yù)習自主預(yù)習】1.1.定滑輪定滑輪: :(1)(1)定義定義: :使用滑輪時使用滑輪時, ,軸軸_的滑輪。如旗桿上的的滑輪。如旗桿上的滑輪?；?。(2)(2)作用作用: :能改變能改變_,_,不能不能_。(3)(3)實質(zhì)實質(zhì):_:_杠桿。杠桿。固定不動固定不動力的方向力的方向省力省力等臂等臂2.2.動滑輪動滑輪: :(1)(1)定義定義: :使用滑輪時使用滑輪時, ,滑輪的軸滑輪的軸_的滑的滑輪。輪。(2)(2)作用作用: :不能改變不能改變_,_,能能_。(3)(3)實質(zhì)實質(zhì):_:_的杠桿。的杠桿。隨物體一起運動隨物體一起運動力的方向力的方向省力省力動力臂為阻力臂

3、動力臂為阻力臂2 2倍倍3.3.滑輪組滑輪組: :(1)(1)定義定義:_:_和和_組合在一起的裝置。組合在一起的裝置。(2)(2)作用作用: :既能既能_,_,又能改變又能改變_。(3)(3)拉力拉力(F)(F)與物重與物重(G)(G)和承擔物重的繩子股數(shù)和承擔物重的繩子股數(shù)(n)(n)的關(guān)的關(guān)系系: _: _。 GFn定滑輪定滑輪動滑輪動滑輪省力省力力的方向力的方向知識點一知識點一 探究定滑輪和動滑輪的特點探究定滑輪和動滑輪的特點1.1.實驗探究實驗探究: :研究定滑輪的特點。研究定滑輪的特點。(1)(1)實驗設(shè)計與進行實驗。實驗設(shè)計與進行實驗。用用_測出鉤碼的重力測出鉤碼的重力G G。如

4、圖所示如圖所示, ,記下提升鉤碼時彈簧測力計的示數(shù)和移動記下提升鉤碼時彈簧測力計的示數(shù)和移動的距離、鉤碼上升的高度、拉力的方向、鉤碼運動的的距離、鉤碼上升的高度、拉力的方向、鉤碼運動的方向。方向。增加鉤碼的個數(shù)增加鉤碼的個數(shù), ,再利用如圖所示的滑輪提升鉤碼再利用如圖所示的滑輪提升鉤碼, ,記下彈簧測力計的示數(shù)和移動的距離、鉤碼上升的高記下彈簧測力計的示數(shù)和移動的距離、鉤碼上升的高度。度。保持鉤碼個數(shù)不變保持鉤碼個數(shù)不變, ,改變彈簧測力計的方向改變彈簧測力計的方向, ,記下彈記下彈簧測力計的示數(shù)、移動的距離和鉤碼上升的高度?；蓽y力計的示數(shù)、移動的距離和鉤碼上升的高度。參考答案參考答案: :彈

5、簧測力計彈簧測力計(2)(2)實驗數(shù)據(jù)及分析。實驗數(shù)據(jù)及分析。物重物重G/NG/N彈簧彈簧測力測力計示計示數(shù)數(shù)F/NF/N鉤碼上鉤碼上升升的高度的高度s/cms/cm彈簧測力彈簧測力計移動的計移動的距離距離h/cmh/cm拉力拉力方向方向不使不使用簡用簡單機械單機械2 22 210101010向上向上物重物重G/NG/N彈簧彈簧測力測力計示計示數(shù)數(shù)F/NF/N鉤碼鉤碼上升上升的高度的高度s/cms/cm彈簧測力彈簧測力計移動的計移動的距離距離h/cmh/cm拉力拉力方向方向定滑輪定滑輪2 22 210101010向下向下定滑輪定滑輪4 44 410101010向下向下定滑輪定滑輪6 66 61

6、0101010向下向下定滑輪定滑輪6 66 610101010斜右斜右下方下方分析數(shù)據(jù)可知分析數(shù)據(jù)可知: :定滑輪工作時的特點是定滑輪工作時的特點是_,_,彈簧測力計移動的距離彈簧測力計移動的距離s s與鉤碼上升的高度與鉤碼上升的高度h h的關(guān)系是的關(guān)系是_。提示提示: :分析彈簧測力計的示數(shù)分析彈簧測力計的示數(shù)F F和鉤碼重和鉤碼重G,G,可以得出使可以得出使用定滑輪時彈簧測力計的拉力與鉤碼重相等用定滑輪時彈簧測力計的拉力與鉤碼重相等; ;使用定滑使用定滑輪時拉力的方向可以有向下、向右、斜右下方等多個輪時拉力的方向可以有向下、向右、斜右下方等多個方向方向, ,可以得出使用定滑輪可以改變力的方

7、向。根據(jù)鉤可以得出使用定滑輪可以改變力的方向。根據(jù)鉤碼上升的高度和彈簧測力計移動的距離相比較碼上升的高度和彈簧測力計移動的距離相比較, ,可以得可以得出使用定滑輪時出使用定滑輪時s s與與h h始終相等。始終相等。參考答案參考答案: :既不省力也不費力既不省力也不費力, ,但可以改變力的方向但可以改變力的方向s=hs=h2.2.實驗探究實驗探究: :研究動滑輪的特點。研究動滑輪的特點。(1)(1)實驗設(shè)計與進行實驗。實驗設(shè)計與進行實驗。用用_測出鉤碼的重力測出鉤碼的重力G G。如圖所示如圖所示, ,記下提升鉤碼時彈簧測力計的示數(shù)和移動記下提升鉤碼時彈簧測力計的示數(shù)和移動的距離、鉤碼上升的高度、

8、拉力的方向、鉤碼運動的的距離、鉤碼上升的高度、拉力的方向、鉤碼運動的方向。方向。增加鉤碼的個數(shù)增加鉤碼的個數(shù), ,再利用如圖所示的滑輪提升鉤碼再利用如圖所示的滑輪提升鉤碼, ,記下彈簧測力計的示數(shù)和移動的距離、鉤碼上升的高記下彈簧測力計的示數(shù)和移動的距離、鉤碼上升的高度。度。參考答案參考答案: :彈簧測力計彈簧測力計(2)(2)實驗數(shù)據(jù)及分析。實驗數(shù)據(jù)及分析。物重物重G/NG/N彈簧測力彈簧測力計示數(shù)計示數(shù)F/NF/N鉤碼上升鉤碼上升的的高度高度s/cms/cm彈簧測力彈簧測力計移動的計移動的距離距離h/cmh/cm拉力拉力方向方向不使不使用簡用簡單機單機械械2 22 210101010向上向

9、上物重物重G/NG/N彈簧測力彈簧測力計示數(shù)計示數(shù)F/NF/N鉤碼上升鉤碼上升的的高度高度s/cms/cm彈簧測力彈簧測力計移動的計移動的距離距離h/cmh/cm拉力拉力方向方向動滑動滑輪輪2 21 110102020向上向上動滑動滑輪輪4 42 210102020向上向上動滑動滑輪輪6 63 310102020向上向上分析數(shù)據(jù)可知分析數(shù)據(jù)可知: :動滑輪工作時的特點是動滑輪工作時的特點是_,_,彈簧測力計移動的距離彈簧測力計移動的距離s s與鉤碼上升的高度與鉤碼上升的高度h h的關(guān)系是的關(guān)系是_。提示提示: :分析彈簧測力計的示數(shù)和鉤碼的重力分析彈簧測力計的示數(shù)和鉤碼的重力, ,可以看出可以

10、看出使用動滑輪時拉力的大小等于鉤碼重力的一半使用動滑輪時拉力的大小等于鉤碼重力的一半, ,即使用即使用動滑輪可以省一半力動滑輪可以省一半力; ;使用動滑輪時彈簧測力計移動的使用動滑輪時彈簧測力計移動的距離是鉤碼上升高度的二倍距離是鉤碼上升高度的二倍, ,即二者關(guān)系即二者關(guān)系; ;使用動滑輪使用動滑輪時拉力的方向始終是向上的時拉力的方向始終是向上的, ,說明使用動滑輪不能改變說明使用動滑輪不能改變力的方向。力的方向。參考答案參考答案: :省一半力但是費距離省一半力但是費距離, ,且不能改變力的方向且不能改變力的方向s=2hs=2h3.3.交流討論交流討論: :(1)(1)在實驗中在實驗中, ,為

11、什么要勻速拉動彈簧測力計為什么要勻速拉動彈簧測力計? ?提示提示: :根據(jù)二力平衡原理根據(jù)二力平衡原理, ,可知只有勻速拉動彈簧測力可知只有勻速拉動彈簧測力計使鉤碼上升時計使鉤碼上升時, ,拉力和重力才是一對平衡力拉力和重力才是一對平衡力, ,并且這并且這樣彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定樣彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定, ,便于讀出拉力大小。便于讀出拉力大小。參考答案參考答案: :只有勻速拉動彈簧測力計使鉤碼上升時只有勻速拉動彈簧測力計使鉤碼上升時, ,拉拉力大小才等于重力力大小才等于重力, ,且示數(shù)穩(wěn)定且示數(shù)穩(wěn)定, ,易于讀數(shù)。易于讀數(shù)。(2)(2)實驗中實驗中, ,為什么要使用重一些的鉤碼為什么要使用重一些的鉤碼

12、? ?提示提示: :在拉動鉤碼時在拉動鉤碼時, ,繩子與滑輪之間有摩擦繩子與滑輪之間有摩擦, ,且動滑輪且動滑輪本身有重力。在使用定滑輪時本身有重力。在使用定滑輪時, ,鉤碼的重力越大鉤碼的重力越大, ,拉力拉力大小越接近鉤碼重。在研究動滑輪特點時大小越接近鉤碼重。在研究動滑輪特點時, ,鉤碼的重力鉤碼的重力越大越大, ,拉力的大小越接近鉤碼重力的二分之一拉力的大小越接近鉤碼重力的二分之一, ,更易于更易于得出結(jié)論。得出結(jié)論。參考答案參考答案: :減小誤差減小誤差, ,使結(jié)論更準確使結(jié)論更準確(3)(3)在探究定滑輪特點時在探究定滑輪特點時, ,為什么拉力為什么拉力F F的示數(shù)總是略大的示數(shù)總

13、是略大于鉤碼的重力于鉤碼的重力? ?提示提示: :在理想情況下在理想情況下, ,使用定滑輪時使用定滑輪時F=G,F=G,但在實際情況但在實際情況下下, ,由于摩擦的存在由于摩擦的存在, ,拉力總是大于鉤碼的重力。拉力總是大于鉤碼的重力。參考答案參考答案: :繩子與滑輪之間存在摩擦繩子與滑輪之間存在摩擦【示范題示范題1 1】(2017(2017上海中考改編上海中考改編) )如圖甲、乙所示如圖甲、乙所示, ,分別用力分別用力F F1 1、F F2 2勻速提升重為勻速提升重為1010牛的物體牛的物體, ,圖圖_中的滑輪可以看作省力杠桿中的滑輪可以看作省力杠桿; ;圖甲中圖甲中, ,若不計摩擦和滑若不

14、計摩擦和滑輪重力輪重力, ,力力F F1 1的大小為的大小為_牛。牛?！揪v精析精講精析】(1)(1)甲是定滑輪甲是定滑輪, ,本質(zhì)是等臂杠桿本質(zhì)是等臂杠桿; ;乙是動乙是動滑輪滑輪, ,本質(zhì)是動力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿。本質(zhì)是動力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿。(2)(2)使用定滑輪不省力也不費力使用定滑輪不省力也不費力, ,若不計摩擦和滑輪重若不計摩擦和滑輪重力力, ,則則F F1 1=G=10N=G=10N。答案答案: :乙乙1010【備選例題備選例題】(2016(2016樂山中考樂山中考) )如圖所示的兩個滑如圖所示的兩個滑輪中輪中, ,屬于動滑輪的是屬于動滑輪的是_,_,若滑若滑輪的自重

15、和摩擦不計輪的自重和摩擦不計, ,當分別用當分別用F F1 1、F F2 2勻勻速提起同一物體時速提起同一物體時, ,則則F F1 1、F F2 2的的大小關(guān)系是大小關(guān)系是:F:F1 1_F_F2 2?！揪v精析精講精析】動滑輪是指滑輪在工作時動滑輪是指滑輪在工作時, ,輪轉(zhuǎn)動的同時輪轉(zhuǎn)動的同時, ,軸也跟著一起運動軸也跟著一起運動; ;定滑輪是指滑輪在工作時定滑輪是指滑輪在工作時, ,輪轉(zhuǎn)動輪轉(zhuǎn)動, ,但軸不動但軸不動; ;從而可判斷出乙為動滑輪從而可判斷出乙為動滑輪, ,動滑輪會省一半動滑輪會省一半的力的力, ,定滑輪只能改變動力方向。定滑輪只能改變動力方向。答案答案: :乙大于乙大于【微

16、點撥微點撥】(1)(1)定滑輪的實質(zhì)是一個等臂杠桿。定滑輪的實質(zhì)是一個等臂杠桿。(2)(2)動滑輪的實質(zhì)是動力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿。動滑輪的實質(zhì)是動力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿。知識點二知識點二 探究滑輪組的特點探究滑輪組的特點1.1.在滑輪組中在滑輪組中, ,定滑輪的作用是定滑輪的作用是_,_,動滑動滑輪的作用是輪的作用是_。提示提示: :定滑輪的實質(zhì)是等臂杠桿定滑輪的實質(zhì)是等臂杠桿, ,它的作用是改變力的它的作用是改變力的方向方向; ;動滑輪的實質(zhì)是動力臂是阻力臂二倍的杠桿動滑輪的實質(zhì)是動力臂是阻力臂二倍的杠桿, ,它它的作用是省力的作用是省力, ,所以在滑輪組中定滑輪的作用是改變力所以

17、在滑輪組中定滑輪的作用是改變力的方向的方向, ,而動滑輪起省力的作用而動滑輪起省力的作用, ,動滑輪個數(shù)越多動滑輪個數(shù)越多, ,承擔承擔重物的繩子段數(shù)就越多重物的繩子段數(shù)就越多, ,滑輪組就越省力?；喗M就越省力。參考答案參考答案: :改變力的方向省力改變力的方向省力2.2.利用組裝成的滑輪組提升物體利用組裝成的滑輪組提升物體, ,并把數(shù)據(jù)記錄在表格并把數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)內(nèi)( (動滑輪很輕動滑輪很輕) )?；喕喗M組物重物重G/NG/N拉力拉力F/NF/N物體上升高物體上升高度度h/cmh/cm繩子自由端移繩子自由端移動距離動距離s/cms/cm甲甲6 63 32 24 49 94.54.53

18、 36 6乙乙6 62 22 26 69 93 33 39 9分析數(shù)據(jù)可知分析數(shù)據(jù)可知, ,拉力和物重的關(guān)系是拉力和物重的關(guān)系是_。繩子自由端移動的距離繩子自由端移動的距離s s與物體上升的高度與物體上升的高度h h的關(guān)系是的關(guān)系是_。提示提示: :兩圖都是由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪兩圖都是由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組組, ,由甲圖和表格中數(shù)據(jù)可知由甲圖和表格中數(shù)據(jù)可知, ,物體的重力由兩段繩子物體的重力由兩段繩子通過動滑輪承擔通過動滑輪承擔, ,拉力是物重的二分之一拉力是物重的二分之一, ,但繩子自由但繩子自由端移動的距離是物體提升高度的二倍。由乙圖和表格端移動的距離是物體提

19、升高度的二倍。由乙圖和表格數(shù)據(jù)可知數(shù)據(jù)可知, ,物體的重力由三段繩子通過動滑輪承擔物體的重力由三段繩子通過動滑輪承擔, ,拉拉力是物重的三分之一力是物重的三分之一, ,但繩子自由端移動的距離是物體但繩子自由端移動的距離是物體提升高度的三倍。提升高度的三倍。參考答案參考答案: :用滑輪組提升重物時用滑輪組提升重物時, ,動滑輪上有幾段繩子動滑輪上有幾段繩子承擔物重承擔物重, ,拉力就是物重的幾分之一動滑輪上有幾段拉力就是物重的幾分之一動滑輪上有幾段繩子承擔物重繩子承擔物重, ,繩子自由端移動的距離就是物體上升高繩子自由端移動的距離就是物體上升高度的幾倍度的幾倍3.3.交流討論交流討論: :(1)

20、(1)使用滑輪組時使用滑輪組時, ,動滑輪個數(shù)越多動滑輪個數(shù)越多, ,越省力嗎越省力嗎? ?參考答案參考答案: :不一定不一定, ,滑輪組省力和很多因素有關(guān)滑輪組省力和很多因素有關(guān), ,當物重當物重和動滑輪重一定時和動滑輪重一定時, ,和動滑輪相連的繩子的股數(shù)越多越和動滑輪相連的繩子的股數(shù)越多越省力。省力。(2)(2)使用滑輪組時使用滑輪組時, ,提起重物所用的力與什么有關(guān)提起重物所用的力與什么有關(guān)? ?參考答案參考答案: :承擔重物的繩子的段數(shù)、重物的重力、動滑承擔重物的繩子的段數(shù)、重物的重力、動滑輪的重力輪的重力【示范題示范題2 2】(2017(2017綏化中考綏化中考) )如圖如圖, ,

21、工人利用滑輪組工人利用滑輪組將將200N200N的重物勻速向上提升到的重物勻速向上提升到2m2m高的平臺上高的平臺上, ,則他所用則他所用的拉力為的拉力為_N,_N,繩子自由端向下移動的距離為繩子自由端向下移動的距離為_m_m。( (不計繩重、動滑輪重及摩擦不計繩重、動滑輪重及摩擦) )【精講精析精講精析】本題考查滑輪組的特點。由圖知本題考查滑輪組的特點。由圖知, ,使用滑使用滑輪組輪組, ,承擔物重的繩子股數(shù)承擔物重的繩子股數(shù)n=2n=2。不計繩重、動滑輪重。不計繩重、動滑輪重及摩擦及摩擦, ,拉力拉力F= G= F= G= 200N=100N;200N=100N;繩子自由端向下移繩子自由端向下移動的距離動的距離:s=2h=2:s=2h=22 m=4 m2 m=4 m。答案答案: :1001004 41212【備選例題備選例題】(2016(2016東營中考東營中考) )如圖所示如圖所示, ,某人在某人在A A處提起物體處提起物體, ,請在圖中畫出最省力的繩子繞法。請在圖中畫出最省力的繩子繞法?！揪v精析精講精析】本題考查滑輪組的設(shè)計和組裝。本題中本題考查滑輪組的設(shè)計和組裝。本題中繩子可以從定滑輪或動滑輪繞起繩子可以從定滑輪或動滑輪繞起, ,當繩子從動滑輪繞起當繩子從動滑輪繞起時有三段繩子承擔物重時有三段繩子承擔物重, ,當