12.2 滑轮+ 课件（共39张PPT）学年人教版八年级物理下册

(共39张PPT)
第2节 滑轮
第十二章 简单机械
导入
杠杆是一种常用的简单机械。除了杠杆之外，滑轮也是一种简单机械，它在日常生活中的应用也很广泛。
一、定滑轮和动滑轮
定滑轮：轴固定不动的滑轮。
例如：旗杆顶部的滑轮。
动滑轮：轴可以随被吊物体一起运动的滑轮。
例如：电动起重机吊钩上的滑轮
请你说出一些生活或工作中使用定滑轮和动滑轮的实例。
一、定滑轮和动滑轮
实验：研究定滑轮和动滑轮的特点
实验步骤：
（1）用弹簧测力计测出钩码所受的重力G。
（2）用定滑轮把钩码匀速提升，读出测力计的示数F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并观察钩码移动的方向和拉力的方向。
（3）用动滑轮把钩码匀速提升，跨过动滑轮的两段绳竖直且平行，读出
测力计的示数F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并观察钩码移动的方向和拉力的方向。
一、定滑轮和动滑轮
实验数据记录表格：
　 钩码的重力 G/N 拉力大小 F/N 钩码上升 的高度 h/cm 测力计移动 的距离 s/cm 钩码移动的方向 拉力的方向
定滑轮 　 　 　 　 　 　
动滑轮 　 　 　 　 　 　
一、定滑轮和动滑轮
分析实验数据，思考以下问题，得出你的结论。
①使用定滑轮、动滑轮是否省力（或更费力）？
②使用定滑轮、动滑轮是否省了距离（或需要移动更大的距离）？
③使用定滑轮、动滑轮是否改变方向？
④什么情况下使用定滑轮，什么情况下使用动滑轮？
　 定滑轮 动滑轮
特点 不省不费力；不省不费距离； 改变力的方向 省力；费距离；不改变力的方向
一、定滑轮和动滑轮
s=2h；动滑轮相当于由两端绳子拉着，钩码上升h，两端绳子也需要一起上升h，但因为其中一段绳子是固定的，并且两端绳子同属一根绳子，所以只好由另一段绳子同时上升2h。
使用动滑轮时，钩码上升的高度h与测力计移动的距离s有什么数量关系？
一、定滑轮和动滑轮
用平衡力的知识分析定滑轮和动滑轮的特点：
（1）在忽略摩擦和绳重的情况下，物体匀速上升处于平衡状态，F=G。
一、定滑轮和动滑轮
（2）在忽略动滑轮重力、绳重及摩擦的情况下，物体匀速上升处于平衡状态，2F=G，所以F=G。
一、定滑轮和动滑轮
定滑轮 动滑轮
测力计移动的距离s 与物体上升的高度h s=h s=2h
拉力F与物体的重力G 在忽略动滑轮重力、绳重及摩擦的情况下 F=G F=G
一、定滑轮和动滑轮
小试牛刀：
1.如图所示，该滑轮属于 滑轮（选填“定”或“动”），
该滑轮的特点是 ；
如果重物G＝10N，不计绳重及摩擦，当重物匀速上升时，拉力F＝ N，如果绳子自由端移动的距离为3m，
则重物G上升的高度是 m。
定
不省不费力，不省不费距离，改变力的方向
10
3
一、定滑轮和动滑轮
2.如图所示，该滑轮属于 滑轮（选填“定”或“动”），
该滑轮的特点是 ；
如果重物G＝50N，不计绳重、滑轮重及摩擦，当重物匀速上升时，
拉力F＝ N，如果绳子自由端移动的距离为4m，
则重物G上升的高度是 m。
动
省力，费距离，不改变力的方向
25
2
一、定滑轮和动滑轮
定滑轮 动滑轮
图像
实质 等臂杠杆 动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆
拉力方向对拉力大小的影响 没有影响 倾斜方向的拉力比竖直方向的拉力大
一、定滑轮和动滑轮
小试牛刀：
1.如下图所示，匀速提升重物所用的拉力中，力（ ）
A.F1最小
B.F2最小
C.F3最小
D.一样大
D
一、定滑轮和动滑轮
2.如下图所示，匀速提升重物所用的拉力中，力（ ）
A.F1最小
B.F2最小
C.F3最小
D.一样大
A
一、定滑轮和动滑轮
实际中，动滑轮一定省力吗？
不一定，若动滑轮的重力和摩擦比较大，则使用时有可能会费力。
G动
2F=G+G动
一、定滑轮和动滑轮
小试牛刀：
如图所示，把重力30N的物体匀速向上拉起3m高度，所用的时间为5s，弹簧测力计的示数是16N，若不计绳重及摩擦，拉力F=________N，动滑轮重________N，绳子自由端的移动速度________m/s。
16
2
1.2
二、滑轮组
如果既需要改变力的方向，又需要省更多的力，单独使用定滑轮或动滑轮都无法满足我们的需要。
在实际应用中，人们常常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。
二、滑轮组
以下为滑轮组的两种绕线方式，判断两种滑轮组的吊着动滑轮的绳子段数（n） 分别为多少？
技巧：在定滑轮和动滑轮中间画条线，将定滑轮和动滑轮隔开，数出动滑轮上连接的绳子段数，即为吊着动滑轮的绳子段数。
n=3
n=2
二、滑轮组
图甲中的重物由三段绳子通过动滑轮吊着，每段绳子都要承担
物重，总效果与重物的重力平衡，若忽略动滑轮的自重、
绳重及摩擦，3F=G，F=G。

图乙中，若忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦，拉力F和物重G存在怎样的大小关系？
2F=G，F=G。
二、滑轮组
总结：用滑轮组提起重物时，忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦，动滑轮上有几段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的几分之一，F=G。（n是吊着动滑轮的绳子段数）
二、滑轮组
滑轮组能省力，能改变力的方向，但是费距离。

甲图中，绳子自由端移动距离s是物体上升高度h的3倍，s=3h。

乙图中，绳子自由端移动距离s和物体上升高度h存在怎样的大小关系？
s=2h
二、滑轮组
总结：用滑轮组提起重物时，绳子自由端移动距离s是物体上升高度h的n倍，s=nh。
二、滑轮组
滑轮组 【n是吊着动滑轮的绳子段数】 绳子自由端移动距离s 与物体上升高度h s=nh
拉力F与物体的重力G 在忽略动滑轮重力、绳重及摩擦的情况下 F=G
二、滑轮组
小试牛刀：
如图所示的甲、乙、丙、丁四个滑轮组中，若忽略动滑轮重、绳重及摩擦，匀速提升重物所用的拉力与重物的重力G之间的大小关系是：
F甲= G，F乙= G，F丙= G，F丁= G；
若甲、乙、丙、丁四个滑轮组都使物体上升2m，
则绳子自由端s甲= m，s乙= m，s丙= m，s丁= m。
二、滑轮组
以下情境中，忽略动滑轮重力、绳重及摩擦，使用滑轮匀速直线拉动物体，绳子自由端移动距离s和物体移动距离s物存在怎样的大小关系？拉力F和物体受到地面的摩擦力f存在怎样的大小关系？
s=s物；F=f
二、滑轮组
s=2s物；F=f
二、滑轮组
小试牛刀：
1.如图所示，拉力F1通过一个动滑轮(忽略动滑轮重、绳重及摩擦)拉着物体M向右匀速运动，绳子自由端往水平方向移动了6m，此时弹簧测力计(忽略质量)的示数为10N，若在物体M上加放一个物体m，在绳子自由端施加力F2，从而使M和m一起向右匀速运动，则( )
A.物体m运动时，受到向右的摩擦力
B.加放物体m之前，物体M移动了12m
C.加放物体m之前，物体M受到20N的摩擦力
D.F2=10N
二、滑轮组
2.如图所示，忽略滑轮重、绳重及摩擦，若拉力F=5N，则弹簧测力计A的示数是________N，B的示数是________N。
二、滑轮组
已知吊着动滑轮的绳子段数（n），判断滑轮组绕绳方式的方法：
根据“奇动偶定”规律绕绳，若n是奇数，则绳子的固定起始端拴在动滑轮上，若n是偶数，则绳子的固定起始端拴在定滑轮上，绕绳时由内向外依次缠绕滑轮。
最小拉力的绕绳方式：使吊着动滑轮的绳子段数n最大。
二、滑轮组
小试牛刀：
1.请按要求分别画出图中滑轮组的绕绳方式，左图要求承担动滑轮部分的绳子段数n为5，右图要求承担动滑轮部分的绳子段数n为4。
二、滑轮组
2.小吕要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，请在下图中，画出最省力的绕绳方法。
拓展：轮轴和斜面
阅读“科学世界：轮轴和斜面”，把空格补充完整。

（1）轮轴由具有共同转动轴的 和 组成
的简单机械；大轮叫 ，小轮叫 。

轮轴的实质：可以连续转动的杠杆。
轮轴的特点：使用轮轴 （选填“省力”或“费力”），但是 （选填“省距离”或 “费距离”）。
大轮
小轮
轮
轴
省力
费距离
拓展：轮轴和斜面
实例：自来水龙头的扭柄、圆形的门把手、自行车脚踏板和把手轮盘、汽车的方向盘、绞肉机的摇把、扳手、钥匙、螺丝刀等。
拓展：轮轴和斜面
（2）斜面：与水平方向有一个倾角的面。
斜面的特点： 力、 距离的简单机械。（选填“省”或“费”）
斜面高度越低，斜面长度越长，则越省力。（越平缓，越省力）
省
费
拓展：轮轴和斜面
实例：盘山公路、螺丝钉等。
注意：若要保证使用斜面时省力，则斜面上产生的摩擦力尽量减小。
总结