(共45张PPT)
9.2 滑轮
北师大版 八年级物理下册
制作 高文超
教学目标
1.物理观念:
(1)能识别定滑轮和动滑轮,了解定滑轮和动滑轮的特点。
(2)能根据实际需要选择合适的滑轮解决实际问题。
(3)会安装滑轮组,并能根据安装情况分析施加的拉力与物重的关系。
2.科学思维:
经历探究定滑轮和动滑轮工作特点的过程,进一步掌握用观察和对比来研究问题的方法。
教学目标
3.科学探究:
经历组装滑轮组的过程,学会按要求组装滑轮组的方法。
4.科学态度与责任:
(1)对实际中的滑轮的工作特点具有好奇心,关心生活、生产中有关滑轮的实际应用。
(2)具有对现实生活中简单机械的应用是否合理进行评价的意识,具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。
(3)通过了解简单机械的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
教学目标
教学重点
研究定滑轮、动滑轮的特点。
教学难点
判断滑轮组的省力情况,会根据实际要求组装简单的滑轮组。
新知导入
2024年1月1日,天安门广场举行新年首次升旗仪式。
新知导入
2024年1月1日,天安门广场举行新年首次升旗仪式。
新知导入
2024年1月1日,天安门广场举行新年首次升旗仪式。
新知导入
2024年1月1日,天安门广场举行新年首次升旗仪式。
新知导入
2024年1月1日,天安门广场举行新年首次升旗仪式。
新知导入
国旗能顺利升到旗杆的顶端,你知道旗杆顶端安装的是什么装置吗?
新知讲解
一、观察与思考
用绳索或链条绕过具有转动轴的光滑圆轮,这个装置叫作滑轮(pulley)。在图甲中滑轮的轴被固定在旗杆上,使用时它的轴固定不动,这样的滑轮叫作定滑轮(fixedpulley)。
新知讲解
一、观察与思考
图乙中滑轮的轴跟物体一起运动,这样的滑轮叫作动滑轮(movable pulley)。定滑轮和动滑轮在工作中各起什么作用呢
新知讲解
二、实验探究
按照图1、2、3、4、5所示的实验方法,分别缓慢地提拉同一物体上升一定高度,将每一次的实验数据填入下列表中。
图1 图2 图3 图4 图5
新知讲解
二、实验探究 不同滑轮的工作特点
实验次数 操 作 重物移动的距离/m 拉力作用点移动的距离/m 拉力的方向 测力计的示数/N
1 用测力计直接提升物体,如图1
2 用测力计通过定滑轮提升物体,如图2
3 用测力计通过动滑轮提升物体,如图3
0.1 0.1 竖直向上 2
0.1 0.1 竖直向下 2.1
0.1 0.2 竖直向上 1.3
新知讲解
二、实验探究 不同滑轮的工作特点
实验次数 操 作 重物移动的距离/m 拉力作用点移动的距离/m 拉力的方向 测力计的示数/N
4 用测力计通过第一种滑轮组合提升物体,如图4
5 用测力计通过第二种滑轮组合提升物体,如图5
0.1 0.2 竖直向下 1.3
0.1 0.3 竖直向上 0.9
新知讲解
二、实验探究 不同滑轮的工作特点
实验次数 操 作 重物移动的距离/m 拉力作用点移动的距离/m 拉力的方向 测力计的示数/N
1 用测力计直接提升物体,如图1
2 用测力计通过定滑轮提升物体,如图2
0.1 0.1 竖直向上 2
0.1 0.1 竖直向下 2.1
比较1、2两次实验,使用定滑轮与不使用滑轮直接提升物体时相比,拉力的大小有什么不同 拉力的方向有什么不同
新知讲解
二、实验探究 不同滑轮的工作特点
实验次数 操 作 重物移动的距离/m 拉力作用点移动的距离/m 拉力的方向 测力计的示数/N
1 用测力计直接提升物体,如图1
2 用测力计通过定滑轮提升物体,如图2
0.1 0.1 竖直向上 2
0.1 0.1 竖直向下 2.1
使用定滑轮与不使用滑轮直接提升物体时相比,使用定滑轮不能省力,但能改变力的方向。
新知讲解
二、实验探究 不同滑轮的工作特点
实验次数 操 作 重物移动的距离/m 拉力作用点移动的距离/m 拉力的方向 测力计的示数/N
1 用测力计直接提升物体,如图1
3 用测力计通过动滑轮提升物体,如图2
0.1 0.1 竖直向上 2
0.1 0.2 竖直向上 1.3
比较1、3两次实验,使用动滑轮与不使用滑轮直接提升物体时相比,拉力的大小与方向又有什么不同
新知讲解
二、实验探究 不同滑轮的工作特点
实验次数 操 作 重物移动的距离/m 拉力作用点移动的距离/m 拉力的方向 测力计的示数/N
1 用测力计直接提升物体,如图1
3 用测力计通过动滑轮提升物体,如图2
0.1 0.1 竖直向上 2
0.1 0.2 竖直向上 1.3
比较1、3两次实验,使用动滑轮与不使用滑轮直接提升物体时相比,使用动滑轮可以省力,不能改变力的方向,且费距离。
新知讲解
二、实验探究 不同滑轮的工作特点
实验次数 操 作 重物移动的距离/m 拉力作用点移动的距离/m 拉力的方向 测力计的示数/N
4 用测力计通过第一种滑轮组合提升物体,如图4
5 用测力计通过第二种滑轮组合提升物体,如图5
0.1 0.2 竖直向下 1.3
0.1 0.3 竖直向上 0.9
比较4、5两次实验中拉力的大小与方向,你还有什么新的发现
新知讲解
二、实验探究 不同滑轮的工作特点
实验次数 操 作 重物移动的距离/m 拉力作用点移动的距离/m 拉力的方向 测力计的示数/N
4 用测力计通过第一种滑轮组合提升物体,如图4
5 用测力计通过第二种滑轮组合提升物体,如图5
0.1 0.2 竖直向下 1.3
0.1 0.3 竖直向上 0.9
使用滑轮既能省力,又能改变力的方向,但必须费距离。
新知讲解
二、实验探究 不同滑轮的工作特点
实验次数 操 作 重物移动的距离/m 拉力作用点移动的距离/m 拉力的方向 测力计的示数/N
4 用测力计通过第一种滑轮组合提升物体,如图4
5 用测力计通过第二种滑轮组合提升物体,如图5
0.1 0.2 竖直向下 1.3
0.1 0.3 竖直向上 0.9
使用滑轮组,直接作用在动滑轮上的绳子段数共同承担重物和动滑轮的重力,绳子段数越多,越省力。
新知讲解
二、实验探究 不同滑轮的工作特点
为了既能省力又能改变用力的方向,可以把定滑轮与动滑轮组合成滑轮组(pulley blocks)。滑轮组可以由多个定滑轮和多个动滑轮组成。
图4 图5
新知讲解
二、实验探究 不同滑轮的工作特点
在可忽略动滑轮和绳所受的重力及滑轮轴上的摩擦的情况下,使用图4的滑轮组时弹簧测力计的拉力大小是物重的1/2,使用图5的滑轮组时弹簧测力计的拉力大小是物重的1/3。
图4 图5
新知讲解
二、实验探究 不同滑轮的工作特点
在可忽略动滑轮和绳所受的重力及滑轮轴上的摩擦的情况下,使用图4的滑轮组时弹簧测力计的拉力大小是物重的1/2。
图4
)
新知讲解
二、实验探究 不同滑轮的工作特点
在可忽略动滑轮和绳所受的重力及滑轮轴上的摩擦的情况下,使用图5的滑轮组时弹簧测力计的拉力大小是物重的1/3。
)
图4
新知讲解
三、交流讨论
为什么图4和图5中用的是由同样的滑轮组成的滑轮组,而弹簧测力计的示数会不同呢
图4 图5
直接作用在动滑轮上的绳子段数不同。
新知讲解
三、交流讨论
如图所示,滑轮和滑轮组在实际机械中得到了广泛的应用。
新知讲解
三、交流讨论
如图所示,滑轮和滑轮组在实际机械中得到了广泛的应用。
新知讲解
三、交流讨论
如图所示,滑轮和滑轮组在实际机械中得到了广泛的应用。
新知讲解
四、你知道吗?
通过实验探究,我们知道了使用定滑轮不能省力,使用动滑轮可以省一半力。你能参考下图, 根据杠杆的平衡条件,说明定滑轮和动滑轮的这一特点吗
新知讲解
四、你知道吗?
定滑轮实质是等臂杠杆。
动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆。
新知讲解
五、例题
例题 使用如图所示的滑轮组提升重300 N的水桶,至少要用多大的力 当水桶被提升0.1 m时,拉力的作用点移动了多少
新知讲解
五、例题
例题 使用如图所示的滑轮组提升重300 N的水桶,至少要用多大的力 当水桶被提升0.1 m时,拉力的作用点移动了多少
解:物体重力G=300N,水桶上升高度h=0.1m,直接作用在动滑轮上的绳子段数n=3。不计摩擦和动滑轮的重力时,最小拉力F=G==100N;拉力作用点移动距离s=nh=3
答 至少要用100N的力。拉力的作用点移动了0.3 m。
新知讲解
五、例题
另解 滑轮组由两个定滑轮和一个动滑轮组成,动滑轮和水桶由三段绳子吊着。在不计动滑轮重和摩擦的情况下,每段绳子承担着水桶重力的1/3,所以用100 N的拉力就能提升水桶。拉力作用点移动的距离是水桶移动距离的3倍,即0.3 m。
答 至少要用100N的力。拉力的作用点移动了0.3 m。
课堂练习
1.下列说法不正确的是( )
A. 使用定滑轮不能省力,但能改变力的方向
B. 使用动滑轮可以省力,必须多移动距离
C. 使用滑轮既能省力,又能改变力的方向
D. 使用滑轮组的拉力的大小由直接作用在定滑轮上的绳子的段数决定
D
课堂练习
2.下列说法不正确的是( )
A. 定滑轮的实质是等臂杠杆
B. 动滑轮的实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆
C. 使用定滑轮能省一半的力
D. 使用动滑轮能省一半的力
C
课堂练习
3.用如图所示的装置,当手的最大拉力为200N时,重物最大的重力是( )
A. 400N
B. 200N
C. 300N
D. 600N
A
课堂练习
4.用如图所示的装置,当重物的重力为600N,手的最小拉力是( )
A. 150N
B. 200N
C. 300N
D. 600N
B
课堂练习
5.如图所示,如果用25N的力将重物吊起,不计动滑轮重及摩擦,下列绳子绕法正确的是( )
B
课堂总结
1.定滑轮:使用时轴固定不动,实质是等臂杠杆,不能省力,可以改变力的方向。
2.动滑轮:使用时轴随重物移动,实质动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,能省力,不可以改变力的方向。
3.滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成,重物和动滑轮的总重力由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重力的几分之一。
板书设计
1.定滑轮:使用时轴固定不动,实质是等臂杠杆,不能省力,可以改变力的方向。
2.动滑轮:使用时轴随重物移动,实质动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,能省力,不可以改变力的方向。
3.滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成,重物和动滑轮的总重力由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重力的几分之一。
作业布置
1.课堂作业P103T3
2.家庭作业P102-103.T1、T2、T4。
P103阅读材料 汽车起重机
谢谢
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
兼职招聘:
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin