12.2 滑轮（第2课时）课件(47张) 2022-2023学年人教版物理八年级下册

12.2 滑轮
（第2课时）
F=G
S绳=h物
F1




G

l2
l1
O

F2
F3
2.实质：定滑轮实质是等臂杠杆
使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。
3.特点
（注：不考虑绳和定滑轮之间的摩擦力）
V绳=V物
1.定义：工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。
一、定滑轮
1.定义：工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。
3.特点：使用动滑轮可以省力； 但费距离，且不改变力的方向。
二、动滑轮
2.实质:
动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆
（不考虑绳子、滑轮的重力和
它们之间摩擦）
不能忽略动滑轮自重，拉力与物重又是什么关系？
?
G
1.F=12G物
?
2.S绳=2h物
?
v绳=2v物
?
F
若拉力方向不是竖直向上，会怎样？
F
F’
L
L’
因L< L’
所以F＞F’
当拉力在竖直方向拉动滑轮时，是最省力的。
1.不考虑绳和滑轮之间的摩擦力、滑轮的自重
总结拓展
F1=G物
s=h
2.不考虑绳和滑轮之间的摩擦力，考虑滑轮的自重
S绳=2h物
V绳=V物
V绳=2V物
V绳=2V物
动滑轮做题小技巧：
从受力分析的角度分析滑轮受力，以滑轮为研究对象
G
F
小提示：
当绳子绷紧时，同一根绳子处处受力相同。
知识拓展
图d
F
不能忽略动滑轮自重：F=2G物+G动
动滑轮，F = 2G物
思考:如果物体匀速运动图中的F大小由什么决定?
定滑轮，F = f摩
动滑轮，2F = f摩
f摩
F
图a
f摩
图b
F
F
图c
F
动滑轮，F = 2f摩
f摩
问题：如何利用一只滑轮来提升物体，有几种方法？
问题情境
定滑轮
动滑轮
1.使用定滑轮的好处是 。
2.使用动滑轮的好处是＿＿＿。
改变用力的方向
省 力
能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来，使它们即省力又能改变力的方向呢？
能。把它们组合成滑轮组。
F
G
思考：
滑轮组：
F
F
G
G
1
2
F＝
G
1
3
F＝
G
F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关
n=2
n=3
这两种绕线方法有什么不同？
小结滑轮组：
1.动滑轮被几股绳子吊起，所用力是物重和动滑轮总重的几分之一:即
1
n
F ＝
G总
2.S绳 =nh物,
3.V绳=nV物
F
滑轮组
思考：如图所示的滑轮组中，吊起动滑轮的绳子段数n= 。
5
（1）若动滑轮自重不计，则拉力F与G物的关系？
（2）若动滑轮自重G动不能忽略，则拉力F与G物的关系？
?
?






























三、滑轮组
F=1/2 G
F=1/3 G
奇动偶定
1
3
F=
G
F拉
F
F
F
F拉=2F
G=3F
G


































总结：画图时，当定滑轮和动滑轮个数不一样多时必须从滑轮数少的开始绕。
F
.
1
3
F＝
T
f
T
F
G
如果物体匀速直线运动，
1
3
F＝
f
1
3
F＝
G
F
























练一练
2.小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物，请在图中画出绕线的方法（忽略绳子重和摩擦）。

















F
1.利用滑轮组用最少的力把车拉出泥坑。
杠杆、滑轮都是简单机械，它们还可以变形为轮轴和斜面
科学世界
1.井上的辘轳（轮轴）
从右边看过去，可画成下图
动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆
F2
l1=R
l2=r
O
F1
轮轴公式：F1R=F2r
2. 汽车的方向盘（轮轴）
从上边看下去，也可画成下图:
动力臂大于阻力臂——省力杠杆
轮轴
F2
l1=R
l2=r
O
F1
3. 水龙头（轮轴）
从上边看下去，也可画成下图:
动力臂大于阻力臂——省力杠杆
轮轴
F2
l1=R
l2=r
O
F1
船舵
门的把手
螺丝刀
单车的踏板
轮轴
省力杠杆
斜面也是一种省力机械
斜面
其它斜面
盘山公路
螺丝钉
1.如图是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是 (　　)
A．甲是动滑轮，使用时不能省力
B．乙是动滑轮，使用时可以省力
C．甲是定滑轮，使用时可以省力
D．乙是定滑轮，使用时不能省力
B
解析　甲是定滑轮，使用时可以改变用力方向但不能省力；乙是动滑轮，使用时可以省力但不能改变用力方向。
2.如图，物重G=200N，则A点承受的拉力是 N，B点承受的拉力是 N，拉力F是 N（不计滑轮重和摩擦）。若滑轮重20N，则拉力F是 N，物体竖直向上移2m，拉力端上移 m（摩擦力不计）
110
200
100
100
4
课堂练习
A
B
3.如图，物重G=200N，物体受到地面的阻力为自重的0.5倍（不计滑轮重和摩擦），拉力F是 N，若物体在水平方向以0.1m/s速度匀速直线运动了6m，则绳子自由端移动速度是 。
50
0.2m/s
课堂练习
4.如图所示，通过滑轮组在20s内将重为480N的物体匀速提高2m（不计绳重和摩擦），若不计动滑轮重则拉力F是 N。绳自由端的移动速度为 m/s。若所用拉力是200N，则动滑轮自重是 N。
240
0.3
120
5.如图所示，物体A重G＝80N，在F＝60N拉力
下匀速前进，此时物体A受到的摩擦力等于
＿＿＿N（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）
若物体移动的速度是1m/s，则拉力F的功率是
W。
A
F
120
120
甲
20厘米
20厘米
20厘米
乙
丙
如图将玩具车升高20厘米，甲最费力，丙最省力
斜面
结论：斜面越缓（不倾斜）越省力，越陡（倾斜）越不省力
斜面
对于光滑斜面而言，有FS=Gh
例题：把重为100N的物体匀速拉到光滑斜面顶端，若斜面长2m，高1m，则所需要的拉力F是 N。
50
F
F
G
G
1
2
F＝
G
1
3
F=
G
1
3
F=
G总
F
F
F
如图所示，重500N的人站在重100N的吊篮内使吊篮和他一起匀速上升，不计滑轮重及摩擦，则人拉绳子的力是 N。
课堂练习
200
1
3
法二: F=
G总
法一：如图，动滑轮承担绳子数n=2
人站在篮子上吊起篮子和人时满足
F拉=1/2×（G吊篮+G人-F拉）
F
.
1
3
F＝
T
f
N
G
T
F
G
如果物体匀速直线运动，
1
3
F＝
f
1
3
F＝
G
如图所示，物体重600N，要使人拉住绳子的一端使物体静止，若不计滑轮的重力和摩擦，则人的拉力为（??? ）
G
F
F
2F
2F
2F+F=G
F=200N
F
滑轮组
滑轮组绕线技巧：
当定滑轮和动滑轮个数不一样多时必须从滑轮数少的开始绕
F
n=4
n=5
F
滑轮组
1.当定滑轮和动滑轮数一样多时，则根据以下原则选择绕线开始端
a.最省力、站在上方可以提升地面物体从动滑轮开始绕
b.站在地上可以将物体提升到空中从定滑轮开始绕
F
n=5
n=4
讨论：若每个滑轮重30 N，结果如何？
G = ?
h = ?
F=100 N
s=15 m
F=?
s=?
G=100 N
h=10 m
F=100 N
s=?
G = ?
h=10 m
F
s= ?
物体以0.2 m/s的速度匀速上升10 s 的时间
小试牛刀
课堂练习
12.如图所示，物体A重80N，物体B重72N，物体A在物体B的作用下向左做匀速直线运动．如果在物体A上加一个水平向右的力，拉动物体A，使物体B匀速上升，则此时拉力F是 N。（已知动滑轮重18N，绳重以及绳与滑轮之间的摩擦不计）
60
由题意知动滑轮承担绳子数n=3
当物体A向左做匀速直线运动时
满足F=1/3（GB+G动）
=1/3（72N+18N）=30N
此时物体A受到的摩擦力f=F=30N
当施加一个水平向右的力使B匀速上升
则满足F拉=f+F=30N+30N=60N
课堂练习
11.如图所示，物体A质量为1kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重、绳的重和大小均不计，且不考虑一切摩擦，g取10N/kg．则物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是 N。若物体A浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3N，则物体A受到的浮力是 N。物体A的密度是g/cm3
5
由题意知动滑轮承担绳子数n=2
物体A质量为1kg，则受到的重力GA=mAg=1kg×10N/kg=10N
当物体在空气中时，有F=1/2GA=1/2×10N=5N
课堂练习
11.如图所示，物体A质量为1kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重、绳的重和大小均不计，且不考虑一切摩擦，g取10N/kg．则物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是 N。若物体A浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3N，则物体A受到的浮力是 N。
5
4
当物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数是F1=3N。
满足：F1=1/2G1
得G1=2F1=2×3N=6N
对此时的物体受力分析得
F浮=GA-G’=10N-6N=4N
课堂练习
1.如图所示，通过滑轮组在20s内将重为480N的物体匀速提高2m（不计绳重和摩擦），若不计动滑轮重则拉力F是 N。绳自由端的移动速度为 m/s。若所用拉力是200N，则动滑轮自重是 N。
240
0.3
120
2.如图所示，物体A重G＝80N，在F＝60N拉力
下匀速前进，此时物体A受到的摩擦力等于
＿＿＿N（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）
若物体移动的速度是1m/s，则拉力F的功率是
W。
A
F
120
120
6.如图质量为2kg的物体在水平拉力F的作用下，在水平地面上作匀速直线运动，此时弹簧秤的读数为15N，则拉力F是 N，物体与水平地面的摩擦力为 N。（弹簧秤与滑轮的重力不计）
30
15
课堂练习
F
5.如图质量为2kg的物体在拉力F的作用下竖直向上以2m/s的速度做匀速直线运动，则拉力F是 N。动滑轮上升的速度是
m/s（弹簧秤与滑轮的重力不计）。若动滑轮自重0.5kg，则拉力F是 N。
40
1
45
讨论一下，你能设计出几种组合方式？把你的方案画出来，并动手做一做。
F
F
F
动脑思考
G
G
G
滑轮组
F
F
F
G
G
G
由定滑轮和动滑轮组合在一起的叫做滑轮组
2段绳子承担F=(1/2)G
2段绳子承担F=(1/2)G
3段绳子承担F=(1/3)G
F
G
F
G
G
F
滑轮组
结论：拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮上有几段绳子承担重物，提起物体的力就是物重的几分之一，F=1/n G
3.如图所示，标出了轮半径和轴半径，物体的质量都相同，则最大拉力是__ _。
A B C
课堂练习
B
4.如图，通过一个滑轮组将一个重物吊起。若所用的拉力F为10N，则动滑轮对物体的拉力是 N。若动滑轮自重5N，则物体重 N。当物体被匀速提升2m时，动滑轮对物体所做的功是 J。
20
15
30
动滑轮对物体的拉力：nF
动滑轮对物体做的功：G物h
课堂练习
F
.如图质量为2kg的物体在拉力F的作用下竖直向上以2m/s的速度做匀速直线运动，则拉力F是 N。动滑轮上升的速度是
m/s（弹簧秤与滑轮的重力不计）。若动滑轮自重0.5kg，则拉力F是 N。
40
1
45
物体能被提起吗？
动滑轮对物体的拉力？
地面对物体的支持力？
物体对地面的压力？
F=10 N
G动=5 N
















小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物，请在图中画出绕线的方法（忽略绳子重和摩擦）。

















F
不能
F拉=20N-5N=15N
F拉=15N
G物=45 N
F支=30N
F支=30N
F压=30N
1.定滑轮：不省力、不省距离，但可以改变力的方向
2.动滑轮：省力但费距离，不能改变力的方向
回顾
（1）定滑轮是个等臂杠杆
（2）拉力与物重关系：F=G
（3）拉力移动多少，物体就移动多少，即S=h
（1）动滑轮是个动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆
?
（3）拉力移动距离为物体移动距离的2倍，即S=2h