北師大版八年級物理下冊 第九章 機(jī)械和功 第二節(jié) 滑輪（課件）

第二節(jié)滑輪復(fù)習(xí)導(dǎo)入什么是杠桿？杠桿的五要素是什么？在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。杠桿的五要素：支點(diǎn)O、動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2。什么是杠桿的平衡？杠桿的平衡條件是什么？杠桿在動力和阻力的作用下靜止時(shí)，就說杠桿平衡了，杠桿平衡的條件是動力×動力臂＝阻力×阻力臂。新課探究觀察與思考用繩索或鏈條繞過具有轉(zhuǎn)動軸的光滑圓輪，這個(gè)裝置叫作滑輪。一、滑輪及其分類定滑輪使用時(shí)，軸固定不動的滑輪叫作定滑輪。如圖所示。軸固定在旗桿上動滑輪使用時(shí)，軸跟物體一起運(yùn)動的滑輪叫作動滑輪。如圖所示。點(diǎn)擊畫面播放視頻二、探究定滑輪和動滑輪的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究（1）用彈簧測力計(jì)測出鉤碼所受的重力，將示數(shù)記錄在實(shí)驗(yàn)表格中；（2）分別安裝定滑輪和動滑輪，掛上鉤碼，如圖乙和丙；實(shí)驗(yàn)步驟：（3）勻速豎直拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼勻速上升，將拉力方向和彈簧測力計(jì)的示數(shù)記錄在實(shí)驗(yàn)表格中；（4）用刻度尺測出鉤碼上升的高度和彈簧測力計(jì)移動的距離并記錄在實(shí)驗(yàn)表格中。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：鉤碼重G/N鉤碼上升的高度h/m拉力F/N彈簧測力計(jì)移動的距離s/m拉力方向定滑輪20.120.1向下動滑輪20.11.10.2向上實(shí)驗(yàn)結(jié)論：使用定滑輪不省力，不省距離；但可以改變力的方向；使用動滑輪可以省力；但費(fèi)距離，且不改變力的方向。你能參照下圖，根據(jù)杠桿的平衡條件，說明定滑輪和動滑輪的上述結(jié)論中的特點(diǎn)嗎？定滑輪動滑輪定滑輪的本質(zhì)點(diǎn)擊圖片播放使用定滑輪時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿，定滑輪的軸是杠桿的支點(diǎn)，動力臂和阻力臂都等于定滑輪的半徑。GFGFOGFGFO拉力F

與物重G

的關(guān)系是：________F=G當(dāng)繩子沿著傾斜方向通過定滑輪拉重物時(shí)，還是一個(gè)等臂杠桿嗎？請畫出兩個(gè)力臂。GF定滑輪的本質(zhì)點(diǎn)擊圖片播放使用動滑輪時(shí)，同樣可找出跟它相當(dāng)?shù)母軛U。如圖所示，點(diǎn)O為杠桿的支點(diǎn)，滑輪的軸A為阻力的作用點(diǎn)。提升重物時(shí)，如果兩邊繩子平行，動力臂為阻力臂的兩倍。OAFOAF拉力F

與物重G

的關(guān)系是：________F=G12定滑輪和動滑輪的比較定滑輪可以改變力的方向，但不能省力。動滑輪可以省力，但不能改變力的方向。能否得到這樣一種機(jī)械，它既可以省力，又可以改變力的方向呢？三、滑輪組及滑輪組的工作特點(diǎn)定滑輪與動滑輪的組合叫滑輪組。結(jié)論：使用滑輪組既可以省力；又可以改變力的方向。點(diǎn)擊圖片播放滑輪和滑輪組在起重機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用，下圖就是實(shí)際應(yīng)用中的滑輪。實(shí)驗(yàn)探究分別按照圖甲、乙所示方式組裝滑輪組，沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計(jì)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，測出鉤碼受到的重力、鉤碼上升的高度、繩子自由端移動的距離，并記錄在實(shí)驗(yàn)表格中。實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：圖甲方式圖乙方式鉤碼受到的重力/N22鉤碼上升的高度/m0.10.1拉力的方向豎直向下豎直向上彈簧測力計(jì)的示數(shù)/N10.67繩子自由端移動的距離/m0.20.3實(shí)驗(yàn)表明：使用滑輪組吊重物時(shí)，若動滑輪重、繩子自重和摩擦不計(jì)，動滑輪被幾股繩子吊起，所用的力就是物重的幾分之一。利用兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動滑輪，可以怎樣繞繩子呢？FF討論：這兩種繞線方法有什么不同？你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？FF結(jié)論：F拉力n承擔(dān)物重的繩子段數(shù)G

物重G動動滑輪重S

自由端移動的距離h

物體上升的高度例題：使用如圖所示的滑輪組提升重300N的水桶，至少要用多大的力？當(dāng)水桶被提升0.1m時(shí)，拉力的作用點(diǎn)移動了多少？解：滑輪組由兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動滑輪組成，動滑輪和水桶由三段繩子吊著。在不計(jì)動滑輪重和摩擦的情況下，每段繩子承擔(dān)著水桶重力的1/3，所以用100N的拉力就能提升水桶。拉力作用點(diǎn)移動的距離是水桶移動距離的3倍，即0.3m。答：至少要用100N的力。拉力的作用點(diǎn)移動了0.3m。課堂小結(jié)1.工作時(shí)，軸不隨物體移動的滑輪叫定滑輪，定滑輪只能改變力的方向，不能省力；2.工作時(shí)，軸隨著物體移動的滑輪叫動滑輪，動滑輪可以省一半的力，但不能改變力的方向；3.使用滑輪組既可以省力；又可以改變力的方向。當(dāng)動滑輪上的繩子段數(shù)為n，物體重力為G物，動滑輪重G動，自由端拉力為F，則有F=(G物+G動)/n（不計(jì)所有摩擦?xí)r），物體提升的高度為h，自由端通過的距離為s，則s=nh。隨堂練習(xí)1.如圖所示，動滑輪重40N，工人至少要用多大的力才能把重500N的貨物勻速拉起？解：工人用的力解析：從題圖中看出有2段繩子連在動滑輪上，因此拉力2.如圖所示，貨物重1000N，動滑輪重50N，至少要用多大的拉力才能提升重物？如果每段繩子只能承擔(dān)400N的拉力，滑輪組最多能提起多重的貨物？解：至少用的拉力因?yàn)?，所以最多提起的貨物重力G′物=nF′-G輪=3×400N-50N=1150N。3.如圖所示，如果用250N的力將重物吊起，應(yīng)該怎樣連接滑輪組？請?jiān)趫D中畫出繞繩的方法。(不計(jì)動滑輪重及摩擦)因?yàn)?/p>

，4為偶數(shù)，繩子固定端應(yīng)固定在定滑輪上（奇動偶定），然后順次纏繞。4.如圖所示，動滑輪重2N，所吊起的重物B重10N，物體A重80N。此時(shí)物體B恰好以0.1m/s的速度勻速下降，要使物體B以0.2m/s的速度勻速上升，至少要對A施加