12.3 滑轮 第一课时 教学课件 (共31张PPT)2024-2025学年初中物理人教版八年级下册

(共31张PPT)
第十二章 简单机械
第三节 滑轮 第一课时
素养目标
1
新课讲解
3
课程导入
2
经典例题
4
总结归纳
5
课堂练习
6
目录
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.能根据实际需求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
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
素养目标
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
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力进行评价的意识，具有利用简单机械改善劳动条件的愿望
素养目标
课程导入
有时我们会看到工人站在地面上，利用滑轮将重物提升到楼上。这样使用滑轮有什么好处？会省力吗？
滑轮：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。
凹槽
轴
定滑轮和动滑轮
高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，
旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮它的轴固定不动，这种滑轮叫作定滑轮。
电动起重机中有一种滑轮，它的轴可以随被吊物体一起运动，当电动机转动并收绳子时，物体和滑轮就被提起，这种滑轮叫作动滑轮。
请你说出一些在生产生活中使用定滑轮和动滑轮的实例
研究定滑轮和动滑轮的特点
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. 什么情况下使用定滑轮，什么情况下使用动滑轮？
[实验目的]
研究定滑轮和动滑轮的特点
[提出问题]
研究定滑轮和动滑轮的特点
[实验器材]
定滑轮、动滑轮、弹簧测力计、砝码、细线等
研究定滑轮和动滑轮的特点
[实验步骤]
缓慢拉动定滑轮的自由端，记录弹簧测力计的示数、拉力的方向及绳子自由端移动的距离；
操作①：测量物重与拉力
操作②：观察物体移动的方向与拉力的方向
操作③：测量物体移动的距离和自由端移动的距离
研究定滑轮和动滑轮的特点
[实验数据1]
在该实验中，我们发现：自由端拉力与物体的重力相等，因此，它不省力。物体向上移动时，拉力的方向不同，因此，它可以改变力的方向。自由端移动的距离与物体移动的距离相等，因此，它也不省距离。
物重G 拉力F 物体移动方向 拉力方向 物体移动距离h 自由端移动距离s
[实验小结1]
考虑摩擦时，拉力F略大于物重G，但s仍等于h
研究定滑轮和动滑轮的特点
[实验步骤]
缓慢拉动动滑轮的自由端，记录弹簧测力计的示数、拉力的方向及绳子自由端移动的距离。
操作①：测量物重与拉力
操作②：观察物体移动的方向与拉力的方向
操作③：测量物体移动的距离和自由端移动的距离
物体的重力等于滑轮和钩码的总重力
研究定滑轮和动滑轮的特点
[实验数据2]
在该实验中，我们发现：自由端拉力是物体重力的一半，因此，它可以省一半的力。当物体向上移动时，自由端的拉力也是向上，因此，它不能改变力的方向。自由端移动的距离是物体移动距离的2倍，由此可见，它费距离。
物重G 拉力F 物体移动方向 拉力方向 物体移动距离h 自由端移动距离s
[实验小结2]
不计摩擦和绳重，计动滑轮自重时，F =（G+G动），s = 2h
研究定滑轮和动滑轮的特点
[实验结论]
使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向
使用动滑轮可以省力，但费距离；且不改变力的方向
定滑轮的实质：相当于一个能够连续转动的等臂杠杆。
由杠杆平衡的条件：F1l1=F2l2
即Fl1=Gl2
所以F=G
因为l1=l2
定滑轮的实质
如图所示，重物的重力作用线通过滑轮中心轴，滑轮的“支点”位于绳与轮相切的点O，因此动力臂等于直径长度，阻力臂等于半径r，动力臂是阻力臂的两倍。
动滑轮的实质：相当于一个动力臂等于阻力臂2倍的杠杆。
动滑轮的实质
F= (G物+G轮) /2
动滑轮两种常见情况的等量关系（设物体做匀速运动，忽略摩擦）
F=2G物+G轮
使用动滑轮时，拉力不沿竖直方向（或两侧绳子不平行）时，如图所示，可证明动力臂l1小于阻力臂l2的两倍，故F1>G，此时动滑轮将不能省一半力，甚至会更费力。
如图，用同一个滑轮按甲、乙两种方式提起同一个物体（ ），不计绳重和摩擦，则以下说法中正确的是( )
A.图甲中的滑轮相当于一个等臂杠杆
B.图乙中滑轮的特点是可以改变力的方向
C.图甲中的滑轮比图乙中的滑轮省力
D.图乙中的滑轮相当于一个等臂杠杆
A
经典例题
答案：A
解析：图甲是定滑轮，相当于一个等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向，图乙是动滑轮，相当于动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省 力多费1倍距离；故A正确，BCD错误。
故选A。
定滑轮：轴固定不动。
动滑轮：轴随物体一起运动。
定滑轮的特点：不省力，但可以改变力的方向。
动滑轮的特点：最小省一半力，但绳端移动距离是提升　
　　　　　　　高度的两倍，不能改变力的方向。
课堂练习
1.下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是( )
A. B.
C. D.
A
1.答案：A
解析：利用A选项图示方法拉动石墩时相当于使用动滑轮，动滑轮可以省力.利用B选项图示方法拉动石墩时相当于使用定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不省力.C、D选项图中均是用绳子直接拉石墩，不省力.
2.如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动了5 s，弹簧测力计的示数为8 N（不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦），拉力F做功的功率为( )
A.1.6 W
B.3.2 W
C.8 W
D.16 W
B
2.答案：B
解析：由题图可知，绳子的有效段数 n = 2，则拉力F作用点绳端的移动速度 ，弹簧测力计的示数为8 N，故绳端拉力F也为8 N，则拉力F做功的功率
3.如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为 ，则它们的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
D
3.答案：D
解析：定滑轮实质上是一个等臂杠杆，使用定滑轮只能改变力的方向，既不能省力也不能省距离.故无论沿哪个方向匀速拉起物体，力的大小都相等.
谢谢