(共19张PPT)
12.2滑轮(第一课时)
年 级:八年级 学 科:物理(人教版)
活动1:争当合格的“升旗手”
实验桌上有铁架台、钩码、棉线,用铁架台代替旗杆,用钩码代替国旗,用棉线代替绳子,利用棉线实现把“国旗”升起来,能办到吗?
模拟升旗时,绳子要在横杆上滑动,这样会产生摩擦力。怎样改进才能减小摩擦呢?
使横杆表面更光滑,或者用滚动代替滑动
轴
轮
凹槽
滑轮:边缘有凹槽,能绕轴转动的轮子。
①认识定滑轮和动滑轮。
②知道定滑轮、动滑轮的特点。
③能根据需要选择合适的滑轮解决实际问题。
利用桌面上的一个滑轮和细绳将钩码向上提升,你有几种方法?
活动二:做一做
一、滑轮的分类
使用时,滑轮的轴固定不动
使用时,滑轮的轴随物体一起运动
定滑轮
动滑轮
生活中滑轮常见的几种应用:
定滑轮
定滑轮
定滑轮
动滑轮
动滑轮
定滑轮
1、使用定滑轮、动滑轮是否省力?
使用定滑轮、动滑轮有什么好处?
二、研究动滑轮和动滑轮的特点
2、使用定滑轮、动滑轮是否省了距离?
3、使用定滑轮、动滑轮能否改变力的方向?
【提出问题】
【猜想假设】
2、判断滑轮是否费距离,需要测量哪些距离呢?测量工具是?
物体上升的距离和拉力移动的距离
1、判断滑轮是否省力,需要测量哪两个力呢?测量工具是?
物体的重力和拉力
刻度尺
【设计实验】
设计实验,在设计过程中思考下面的问题:
弹簧测力计
3、一次实验是否可以得出结论?
一次实验具有偶然性,无法得出结论,需要多次实验探究。
①拉力与重力的大小关系:F=G,即使用定滑轮不省力。
②拉力的方向:可以改变。
③拉力(绳末端)移动距离S绳与钩码上升高度h物的关系: S绳=h物,相等。
钩码重 G/N 钩码移动 方向 钩码移动 距离h/m 拉力 F/N 拉力 方向 拉力移动
距离s/m
1.5 竖直向上 0.3 1.5 竖直向下 0.3
1.5 竖直向上 0.3 1.5 斜向下 0.3
1.0 竖直向上 0.4 1.0 竖直向下 0.4
【实验数据】
【分析数据】
使用定滑轮不省力,不省距离,但可以改变力的方向。
【实验结论】
G
F
③定滑轮的实质——等臂杠杆
0 .
如图所示,定滑轮的轴心O为支点,动力臂l1与阻力臂l2都是滑轮的半径r。
F=G
F1l1=F2l2
l1=l2=r
l1
Fl1=Gl2
通过理论分析可知,定滑轮实质上
是一个等臂杠杆,所以不省力。
l2
①拉力与重力的关系:F≈G/2,即使用动滑轮省力 。
②拉力的方向:不能改变。
③拉力(绳末端)移动距离S与钩码上升高度h的关系: S绳=2h物。
物重 G/N 物体移动 方向 物体移动 距离h/m 拉力 F/N 拉力 方向 拉力移动
距离s/m
2 竖直向上 0.3 1.1 竖直向上 0.6
2 竖直向上 0.3 1.2 竖直向上 0.6
1.0 竖直向上 0.2 0.6 竖直向上 0.4
【实验数据】
【分析数据】
动滑轮能省一半的力,但要多移动一倍的距离,且不能改变动力的方向。
【实验结论】
F1
F2
③动滑轮的实质
l1
l2
动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
动滑轮相当于一根杠杆,支点在绳和轮相切的O处;拉力F1是动力,重物的拉力是阻力F2;动力臂l1是轮直径、阻力臂l2是轮半径。
根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2
l1=2l2 F1= F2= G
1
2
1
2
O.
为什么实验中的拉力比重力的一半大
2 F2 = G动 + F物 = G动 + G物
F2 = (G动 + G物)/2
∵G物>>G动
一般情况下,忽略动滑轮重及
绳子与动滑轮之间的摩擦。
F2
F2
G动
F物
【延伸思考】
机械名称 定 义 实 质 特 点
定滑轮 滑轮轴 固定不动 等臂杠杆 不能省力,
能改变力的方向
动滑轮 滑轮可以和重物一起动 动力臂是阻力臂 二倍的杠杆 能省力,不能改变力的方向
图中滑轮为定滑轮。
胖子对绳子的拉力与物体的重力大小相等,且胖子重力大于物体重力,因此胖子可将物体通过定滑轮吊到二楼。而瘦子对绳子的拉力小于物体的重力,且瘦子的重力小于物体的重力,因此瘦子被吊到二楼。
这个故事中使用的是什么滑轮?为什么瘦子会被吊起来?
瘦子用什么办法能在地面上把这袋大米拉上去?
谢谢您的聆听!