第2課時(shí) 滑輪組

第3節(jié)

滑輪第十二章簡單機(jī)械R·八年級(jí)物理下冊(cè)第2課時(shí)滑輪組預(yù)習(xí)檢測1.滑輪組由____滑輪和____滑輪組成，它既能______，又能改變力的______。2.不計(jì)繩重和摩擦，使用滑輪組時(shí)動(dòng)滑輪和重物由n段繩子承擔(dān)，提起物體所用的力就是總重的________。公式表示為F=______。繩子自由端移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的______。定動(dòng)省力方向Gn倍問題導(dǎo)入定滑輪可以改變力的方向，但不能省力。動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向。能否有這樣一種機(jī)械，它既可以省力，又可以改變力的方向呢？探究新知在實(shí)際應(yīng)用中，人們常常把定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起，構(gòu)成滑輪組?；喗M可以由多個(gè)定滑輪和多個(gè)動(dòng)滑輪組成。知識(shí)點(diǎn)1滑輪組想一想：還有別的繞線方法嗎？【實(shí)驗(yàn)步驟】a.如圖甲，勻速豎直拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼勻速上升，將拉力方向和示數(shù)記錄在實(shí)驗(yàn)表格中；b.分別按照?qǐng)D乙、丙所示方式組裝滑輪組，沿豎直方向勻速拉動(dòng)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(dòng)的距離，并記錄在實(shí)驗(yàn)表格中。甲乙丙滑輪組的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作重物移動(dòng)的距離h/m拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離s/m拉力的方向彈簧測力計(jì)的示數(shù)F/N甲用彈簧測力計(jì)直接提升物體乙用彈簧測力計(jì)通過第一種滑輪組合提升物體丙用彈簧測力計(jì)通過第二種滑輪組合提升物體0.10.1向上20.10.2向下1.20.10.3向上0.8【分析討論】1.分析乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)中拉力的大小與方向，并與甲兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，使用滑輪組時(shí)拉力的大小和方向與僅使用一個(gè)滑輪時(shí)有什么不同？乙丙丙實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)的拉力更小，其方向與乙實(shí)驗(yàn)中相反。與甲實(shí)驗(yàn)相比，乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)提升同一重物所用的拉力更小，乙實(shí)驗(yàn)拉力的方向與甲實(shí)驗(yàn)相同，丙實(shí)驗(yàn)拉力的方向與甲實(shí)驗(yàn)相反。2.比較乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)中拉力的大小與方向，以及拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離。你還有什么新的發(fā)現(xiàn)？乙丙s=nh設(shè)重物被提升的高度為h，動(dòng)滑輪上承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為n，繩子自由端移動(dòng)的距離為s，則繩子自由端通過的距離s與物體上升高度h的關(guān)系：【小結(jié)】使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向，但是費(fèi)距離。在前面的實(shí)驗(yàn)探究中，乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)提升的物體相同，為什么彈簧測力計(jì)的示數(shù)會(huì)不同呢？滑輪組繞線的方式不同，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)不同，所需要的力也不同。丁戊滑輪組的組裝這兩種繞線方法有什么不同？1．繩子的起點(diǎn)2．拉力的方向3．拉力的大小4．移動(dòng)的距離①從輪子數(shù)量少的鉤子開始②定動(dòng)交替③就近原則④奇動(dòng)偶定滑輪組的繞線（1）當(dāng)沒有規(guī)定拉力方向時(shí)（2）當(dāng)規(guī)定拉力方向時(shí)采用“反繞法”，即由外及內(nèi)繞繩。點(diǎn)擊畫面播放視頻確定承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n在定、動(dòng)滑輪之間畫一條虛線，將它們隔離開，繞在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)n即為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)。分割法121231234n=2n=3n=4滑輪組的計(jì)算?滑輪組的計(jì)算中等量關(guān)系的歸納豎直方向滑輪組水平方向滑輪組力的計(jì)算距離計(jì)算速度計(jì)算s繩=ns物v繩=nv物s繩=nhv繩=nv物練習(xí)

1.如圖所示的滑輪組，每個(gè)滑輪重50N，用這個(gè)滑輪組把質(zhì)量為40kg的重物在2s內(nèi)勻速提升2m。不計(jì)繩重和摩擦，下列說法中不正確的是（g取10N/kg）（）作用在繩子自由端的拉力F為150N重物上升的速度是1m/s繩子自由端移動(dòng)的距離為6m繩子自由端移動(dòng)的速度是2m/sD解析：重物的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=3。不計(jì)繩重和摩擦,作用在繩子自由端的拉力重物上升的速度繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=3×2m=6m，C正確。繩子自由端移動(dòng)的速度2.工人站在地面上，使用如圖所示的滑輪組將重物從地面提升到樓頂，要求繩子的自由端要向下拉。請(qǐng)你用筆畫線代替繩子，畫出滑輪組最省力的繞繩方法。F思路分析：反繞法知識(shí)點(diǎn)2輪軸和斜面1.輪軸輪軸由具有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸的大輪和小輪組成。通常把大輪叫作輪，小輪叫作軸。汽車方向盤和閥門旋鈕都是輪軸類機(jī)械。rORABF2F1轆轤由杠桿的平衡條件可知F1R=F2r，因?yàn)檩啺霃絉大于軸半徑r，所以作用在輪上的力F1總是小于作用在軸上的力F2。因此使用轆轤可以省力。rORABF2F1轆轤在實(shí)際應(yīng)用中，為了使用方便或節(jié)約材料，常用桿狀物體來代替大輪。2.斜面如圖所示的斜面中，理想情況下（即不考慮斜面的摩擦），力F與重物的重力G滿足：Fl=Gh，則沿斜面向上的力。

由此可知，在斜面高度一定時(shí)，斜面越長越省力，即斜面的傾斜角度越小越省力。練習(xí)在生產(chǎn)生活中，人們常用的簡單機(jī)械除了杠桿、滑輪，還有輪軸和斜面。如圖所示，螺絲刀就是一個(gè)_______的實(shí)例，手柄_______(選填“粗”或“細(xì)”)一些的螺絲刀用起來更省力；螺絲釘是一種類似斜面的機(jī)械，螺絲釘上螺紋的展開長度相當(dāng)于斜面的長度，螺紋_______(選填“密”或“稀”)一些的螺絲釘擰起來更省力。輪軸粗密練習(xí)與應(yīng)用1.在建筑工地上，工人師傅有時(shí)需要站在地面上通過滑輪組提升重物，請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫出繩子的繞法。工人師傅有時(shí)需要站在樓頂通過滑輪組提升重物，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出繩子的繞法。哪種情況下更省力？2段3段故如圖乙繞繩時(shí)滑輪組更省力。2.利用如圖所示的滑輪組提起一個(gè)重600N的物體，不計(jì)摩擦、滑輪的自重和繩重，各需要多大的力？如果要把物體提高1m，繩子的自由端各要移動(dòng)多少米？解：上一題圖甲中動(dòng)滑輪上承擔(dān)物重的繩子共有2段，圖乙中動(dòng)滑輪上承擔(dān)物重的繩子共有3段，不計(jì)摩擦、滑輪的自重和繩重，提升相同的物體，圖甲中繩子自由端的最小拉力圖乙中繩子自由端的最小拉力如果將物體提高h(yuǎn)=1m，則圖甲中繩子自由端移動(dòng)的距離s甲=2h=2×1m=2m圖乙中繩子自由端移動(dòng)的距離s乙

=3h=3×1m=3m。3.仔細(xì)觀察自行車，看看它上面有幾種簡單機(jī)械，分別說明它們各起到了什么作用。解：自行車的剎車手閘、車把、腳踏板與輪盤、飛輪等都是簡單機(jī)械。其中，剎車手閘是省力杠桿，可以起到省力的作用；車把