2025年春新北師大版物理八年級(jí)下冊(cè)課件 第九章 機(jī)械和功 第二節(jié) 滑輪

第九章機(jī)械和功第二節(jié)

滑輪北師·八年級(jí)物理下冊(cè)預(yù)習(xí)檢測(cè)1.常見的滑輪分為________和________。中間的軸固定不動(dòng)的滑輪叫________，軸和重物一起移動(dòng)的滑輪叫________。2.升旗的時(shí)候，我們看到的旗手用力向下拉繩子，旗就升上去了，這是因?yàn)槠鞐U頂端有一個(gè)__________。這個(gè)事例告訴我們，這種簡(jiǎn)單機(jī)械能夠改變__________。3.使用動(dòng)滑輪時(shí)，理論上可以省______的力，但是不能改變__________。定滑輪動(dòng)滑輪定滑輪動(dòng)滑輪定滑輪力的方向一半力的方向預(yù)習(xí)檢測(cè)4.滑輪組由____滑輪和____滑輪組成，它既能______，又能改變力的______。5.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倍情境導(dǎo)入杠桿是一種常見的簡(jiǎn)單機(jī)械。除了杠桿之外，滑輪也是一種常用的簡(jiǎn)單機(jī)械。大家在生活中見過滑輪嗎？探究新知知識(shí)點(diǎn)1滑輪的種類1.滑輪及其結(jié)構(gòu)：用繩索或鏈條繞過具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸的圓輪，這個(gè)裝置叫作滑輪，如圖所示。這兩種滑輪有什么區(qū)別？軸固定在旗桿上軸和物體一起上升2.滑輪的種類：定滑輪：使用時(shí)，軸固定不動(dòng)的滑輪。動(dòng)滑輪：滑輪跟物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪。定滑輪動(dòng)滑輪點(diǎn)擊畫面觀看滑輪組：在實(shí)際生產(chǎn)生活中，常常把定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起使用，構(gòu)成滑輪組。滑輪組可以由多個(gè)定滑輪和多個(gè)動(dòng)滑輪組成。知識(shí)點(diǎn)2滑輪的工作特點(diǎn)定滑輪、動(dòng)滑輪與滑輪組在使用過程中各有什么特點(diǎn)呢？探究不同滑輪的工作特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究【提出問題】【實(shí)驗(yàn)步驟】b.分別安裝定滑輪和動(dòng)滑輪，掛上鉤碼，如圖②和③；c.勻速豎直拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼上升相同高度，將拉力方向和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)記錄在實(shí)驗(yàn)表格中；d.用刻度尺測(cè)出鉤碼上升的高度和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離并記錄在實(shí)驗(yàn)表格中。①②③定滑輪與動(dòng)滑輪的特點(diǎn)a.如圖①，勻速豎直拉動(dòng)彈簧測(cè)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；點(diǎn)擊圖片播放視頻0.10.1向上20.10.1向下20.10.2向上1.2【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】【分析討論】1.比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)，使用定滑輪與不使用定滑輪直接提升物體相比，拉力的大小和方向有什么不同？拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離是否相同？①②方向與鉤碼升高的方向相反F=G物s繩

=h（忽略繩重與摩擦）使用定滑輪時(shí)：2.比較1、3兩次實(shí)驗(yàn)，使用動(dòng)滑輪與不使用動(dòng)滑輪直接提升物體相比，拉力的大小和方向有什么不同？拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離是否相同？①③方向與鉤碼被提升的方向相同s繩

=2h（忽略繩重、動(dòng)滑輪重與摩擦）使用動(dòng)滑輪時(shí)：【小結(jié)】使用定滑輪不省力，但可以改變力的方向。使用動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向，而且“費(fèi)距離”。為什么使用定滑輪不省力，而使用動(dòng)滑輪省力呢？你能參考下圖，根據(jù)杠桿的平衡條件，說明定滑輪和動(dòng)滑輪的這一特點(diǎn)嗎？定滑輪動(dòng)滑輪定滑輪定滑輪的實(shí)質(zhì)定滑輪的中心軸為支點(diǎn)，動(dòng)力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑，由杠桿平衡條件可知，動(dòng)力F1和阻力F2大小相等點(diǎn)擊畫面播放視頻——等臂杠桿動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)動(dòng)滑輪可以看成是支點(diǎn)在一側(cè)的杠桿，動(dòng)力臂等于滑輪的直徑，阻力臂等于滑輪的半徑，即動(dòng)力臂是阻力臂的2倍，由杠桿平衡條件可知，動(dòng)力F1是阻力F2的二分之一。點(diǎn)擊畫面播放視頻——省力杠桿定滑輪和動(dòng)滑輪的比較拓展使用定滑輪和動(dòng)滑輪的幾種情況說明：忽略繩重、滑輪重及繩與滑輪間的摩擦；物體全部做勻速運(yùn)動(dòng)，物體重為G，受到的摩擦力為f練習(xí)如圖所示，物體重G=50N，在F=5N的拉力作用下向左以0.1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，若不計(jì)繩重、滑輪重和繩與滑輪間的摩擦，則物體受到地面摩擦力的大小為________N；3s后，繩子自由端移動(dòng)的距離為________m。100.6【實(shí)驗(yàn)步驟】a.如圖①，勻速豎直拉動(dòng)彈簧測(cè)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)D④、⑤所示方式組裝滑輪組，沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),測(cè)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。①④⑤滑輪組的特點(diǎn)0.10.1向上20.10.2向下10.10.3向上0.67【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】【分析討論】1.分析4、5兩次實(shí)驗(yàn)中拉力的大小與方向，并與2、3兩次實(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？④⑤忽略動(dòng)滑輪和繩所受的重力及滑輪軸的摩擦，拉力的大小與物體所受重力、滑輪上承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)的關(guān)系：2.比較4、5兩次實(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)？④⑤s=nh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”?；喗M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)的距離在前面的實(shí)驗(yàn)探究中，4、5兩次實(shí)驗(yàn)提升的物體相同，為什么彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)不同呢？如果忽略動(dòng)滑輪和繩所受的重力及滑輪軸的摩擦，使用滑輪組提升重物時(shí)，動(dòng)滑輪上有幾段繩子承擔(dān)物重，提起物體所用的力就等于物重的幾分之一。④⑤當(dāng)考慮動(dòng)滑輪重，忽略繩重和摩擦力時(shí)：1.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練習(xí)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/sDG=mg=400Nn=3√√s=nh=3×2m=6m√×①?gòu)妮喿訑?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2.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)擊畫面播放視頻練習(xí)

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)3滑輪的應(yīng)用滑輪和滑輪組在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。工程建設(shè)中常用的起重機(jī)和升降機(jī)帆船控制裝置升降晾衣架?滑輪組的計(jì)算中等量關(guān)系的歸納s繩=nhv繩=nv物力的計(jì)算：距離計(jì)算：速度計(jì)算：1.

如圖所示，工人用動(dòng)滑輪勻速提升總重為250N的水桶。若不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦，則人對(duì)繩子A端的拉力大小為______N；若實(shí)際測(cè)得A端的拉力大小為135N，不計(jì)繩重及摩擦，則動(dòng)滑輪重______N。125自我檢測(cè)202.如圖所示，貨物重1000N，動(dòng)滑輪重50N，不計(jì)繩重及摩擦，人至少要用多大的拉力才能提起貨物？如果每段繩子只能承受400N的拉力，則用此滑輪組最多能提起多重的貨物？解：由圖可知，承擔(dān)動(dòng)滑輪和貨物重力的繩子段數(shù)n=3，則在繩子自由端至少需要施加的力滑輪組最多能提起貨物的重力Gmax=nFmax-G動(dòng)=3×400N-50N=1150N。3.如圖所示，如果用200N的力將重為1000N的貨物吊起，應(yīng)該怎樣連接滑輪組？請(qǐng)?jiān)趫D中畫出繞繩的方法。（不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦）。如圖所示。4.一輛汽車陷進(jìn)了泥潭，司機(jī)按下圖所示的甲、乙兩種方式安裝滑輪組，打算將汽車從泥潭中拉出。請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)的滑輪知識(shí)分析司機(jī)使用哪種方式更合理。如果按乙方式，司機(jī)拉動(dòng)繩子自由端移動(dòng)了1.5m，在此過程中汽車被拉動(dòng)了多遠(yuǎn)？解：圖甲中動(dòng)滑輪上承擔(dān)拉汽車的力的繩子段數(shù)n=2，圖乙中動(dòng)滑輪上承擔(dān)拉汽車的力的繩子段數(shù)n'=3，在對(duì)汽車施加的拉力相同的情況下，乙方式更省力，故司機(jī)使用乙方式更合理。按乙方式，根據(jù)滑輪組的特點(diǎn)，繩子自由端移動(dòng)的距離s繩=n's車，則按乙方式汽車被拉動(dòng)的距離s車=s繩=×1.5m=0.5m.課