人教版八年级物理下册同步培优备课课件（新教材）12.3滑轮（48页ppt）

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人教版(新教材）物理8年级下册公开课精做课件
第十二章 简单机械
12.3滑轮
升旗时，站在地面上的人向下拉绳子，国旗就徐徐升起了。是利用什么机械把旗升上去的呢？你了解它的作用与实质吗？你还能举出它在其他方面的应用吗？
观察课件中的滑轮图片。你能说出图片中的物体的共同特点吗？
轴
轮
凹槽
滑轮：中心有轴，周边有凹槽，可以绕轴自由转动的轮子叫作滑轮。
使用时轴固定不动的滑轮叫作定滑轮；
使用时轴随着物体一起运动的滑轮叫作动滑轮。
活动：动手体验用定滑轮和动滑轮提升重物，说说你的感觉。
使用定滑轮和动滑轮时各有什么样的特点？
提出问题：
研究定滑轮和动滑轮的特点
猜想：
使用定滑轮不省力也不费力，不省距离也不费距离。使用动滑轮省力但是费距离。
演示实验：
设计实验：
实验中要测哪些量？
如何测得这些量？
怎样操作对比知道是否省力或者费距离？
1.用弹簧测力计测量出钩码的重力。
2.如图乙匀速拉动弹簧测力计，记录弹簧测力计拉力的大小和方向，以及钩码和弹簧测力计移动的距离。
3.如图丙匀速拉动弹簧测力计，记录弹簧测力计拉力的大小和方向，以及钩码和弹簧测力计移动的距离。
进行实验：
实验 探究定滑轮的工作特点
实验 探究动滑轮的工作特点
研究定滑轮的特点
实验记录：
实验结论：
使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。
物体重力G/N 物体移动方向 物体移动 距离h/m 绳子拉力F/N 拉力 方向 绳子自由端移动距离s/m
研究动滑轮的特点
实验记录：
实验结论：
使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向，而且费距离。
物体重力G/N 物体移动方向 物体移动 距离h/m 绳子拉力F/N 拉力 方向 绳子自由端移动距离s/m
定滑轮的本质
O
l1
F1
F2
l2
l1 = l2
F1 = F2
F2= G物 =F1
定滑轮相当于一个等臂杠杆，因此，不省力也不费力。
演示 定滑轮的本质
动滑轮的本质
l1 = 2l2
F2= G物 =2F1
O
l1
l2
F1
F2
F1 = F2
1
2
思考：为什么实验中我们没有省一半的力？
动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。因此能省一半力。
同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100 N的物体，已知滑轮重20 N、绳重和滑轮的摩擦力不计，则
（　　）
A.手的拉力：F甲＝F乙
B.手的拉力：F甲＜F乙
C.手的拉力：F甲＞F乙
D.无法确定
C
甲
乙
例1
定滑轮左端绳子下端挂着重物，若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力(如图所示)，力的大小分别为F1、F2、F3，则（ ）
A.F1最大
B.F2最大
C.F3最大
D.三个力一样大
F2
F1
F3
D
例2
＋
=
=
使用滑轮组既可以省力；又可以改变力的方向。
滑轮组：常常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。
起重机上有着巨大的滑轮组
讨论：这两种绕法有什么不同呢？
1.绳子的起点
2.拉力的方向
3.拉力的大小
4.移动的距离
思考角度
活动：用一个定滑轮和一个动滑轮组装出一个滑轮组，你有几种组装方法？
研究不同绕法滑轮组的特点
1.用弹簧测力计测量出钩码和动滑轮的重力。
2.如图甲匀速拉动钩码，记录弹簧测力计拉力的大小，以及钩码和弹簧测力计移动的距离。
3.同样对图乙中的滑轮组进行操作。
进行实验：
演示实验：
n=3
n=2
研究甲滑轮组的特点
实验记录：
实验结论：
甲滑轮组能省力，费距离。
实验 次数 物体滑轮重力G/N 物体移动 距离h/m 绳子拉力F/N 绳子自由端移动距离s/m
1
2
3
n=3
研究乙滑轮组的特点
实验记录：
实验结论：
乙滑轮组能省力，费距离。且甲滑轮组更省力，更费距离。
实验 次数 物体滑轮重力G/N 物体移动 距离h/m 绳子拉力F/N 绳子自由端移动距离s/m
1
2
3
n=2
思考：甲、乙滑轮组提起物体和动滑轮大约需要多少力？
甲
乙
甲滑轮组提起物体和动滑轮需要用约为它们重力1/3的力。乙滑轮组提起物体和动滑轮需要用约为它们重力1/2的力。
你发现了什么？
对于用一根绳子组装的滑轮组而言，拉力F与动滑轮相连的绳子段数n之间存在什么关系？
拉力F与吊起动滑轮的绳子段数n的关系为：
F=
n
(G物+G轮)
n=3
3F
G总
3F=G总
如果不计滑轮重，则：
F=
n
G物
对于用一根绳子组装的滑轮组而言，绳子自由端移动距离s与物体移动距离h之间存在什么关系？
绳子自由端移动的距离h与吊起动滑轮的绳子段数n的关系为：
s=nh
h
F=
s=
F=100N
s=12m
F=100N
s=
s=
G=100 N
h=10 m
G=
h=
G=
h=10 m
物体以0.2 m/s的速度匀速上升10 s
每个滑轮重20N
G
G
G
思考：上述滑轮组吊起动滑轮的绳子段数n分别是？
n=4
n=4
n=5
绕线方法
1.从轮子数量少的滑轮开始，由里到外。
2.定动交替，就近连接。
规律：奇动偶定。
轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械叫轮轴。
F2
l1 =R
l2=r
O
F1
轮轴的实质：是一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力。
思考：生活中还有哪些轮轴？
斜面：同水平面成一定倾斜角度的平面，是一种简单机械。
斜面长是斜面高度的n倍时，在不计摩擦的情况下，所用的推力为物重的n分之一。
推力做功：W=Fs
克服重力做功：W=Gh
理想情况下，Fs=Gh
h
s
F= G
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定
1.
在学校的升旗仪式中，伴随着雄壮的国歌声，鲜艳的五星红旗冉冉升起。如图甲，旗杆顶部装有一个滑轮，该滑轮是　　　　滑轮。如图乙所示，电动起重机吊钩上的滑轮是　　　　滑轮。(均填“定”或“动”)
动
2.
小点同学用如图所示的装置“研究定滑轮和动滑轮的特点”，实验数据如表所示。
次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 弹簧测力计拉力 F/N 弹簧测力计移动 距离s/m 拉力
方向
1 1 0.2 1 0.2 向下
2 2 0.2 2 0.2 向下
3 1 0.2 0.6 0.4 向上
4 2 0.2 1.1 0.4 向上
刻度尺
(1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和　　　　。
(2)实验中应沿竖直方向　　　　拉动弹簧测力计，使钩码上升。
(3)比较弹簧测力计拉力的方向可知：使用定滑轮的好处是___________________________。
匀速
可以改变力的方向
可以省力
(4)比较弹簧测力计拉力和钩码重力的关系可知：使用动滑轮的好处是　　　　　　。
(5)比较弹簧测力计移动距离s和钩码上升高度h可知：使用定滑轮、动滑轮时s和h的关系分别是　　　　、　　　　。
(6)依据杠杆平衡条件分析，使用动滑轮提升重物应省一半力，但分析第3、4两次实验数据却不符合此关系，造成这种现象的主要原因是　　　　　　　　　　。
s＝h
s＝2h　
动滑轮有重力
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返回
3.
B
如图所示，用同一个滑轮匀速提升起同一个重物M，不计滑轮的重力和摩擦，其中用力最小的是(　　)
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4.
D
小点利用如图所示的简单机械移动物体。沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体，已知v1＜v2＜v3。忽略绳重与滑轮上的摩擦，下列说法中正确的是(　　)
A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3
C．F1＝F2＞F3 D．F1＝F2＝F3
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5.
C
用一重20 N的动滑轮，匀速提升一个重100 N的物体，实际工作时拉力F(　　)
A．正好是50 N
B．正好是60 N
C．可能是65 N
D．与物体上升速度有关
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6.
D
如图所示，一个重20 N的物体在拉力F的作用下被匀速提升20 cm。若滑轮重10 N，不计绳重和摩擦，则拉力F的大小及其绳端向上移动的距离s分别为(　　)
A．10 N，20 cm B．10 N，40 cm
C．15 N，20 cm D．15 N，40 cm
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7.
如图所示，物体A重100 N，在大小为20 N的拉力F的作用下，10 s内沿水平地面匀速前进5 m，则物体A的速度为　　　　m/s，受到的摩擦力为　　　　N，绳子自由端移动速度为　　　　m/s。(不计绳重及滑轮上的摩擦)
0.5
20
0.5
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8.
A
[2025河北模拟]如图，用同一个滑轮按不同的两种方式提起同一个物体(G轮＜G)，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
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9.
A
下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是(　　)
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10.
C
图甲所示的是一件汉代陶井模]型，在井架下侧有一个可以旋转的定滑轮，古人利用定滑轮从井里提水。图乙是小训制作的模]拟装置，小训将总质量为10 kg的沙袋匀速提升了5 m，上升的速度为0.5 m/s。不计绳重与摩擦，g取10 N/kg，下列说法正确的是(　　)
A．小训对绳子自由端的拉力为10 N
B．这个过程中，小训做了50 J的功
C．这个过程中，小训拉绳的功率为50 W
D．使用定滑轮，可以省力
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11.
F1＝F2　
[2025成都]在“使用动滑轮”的实验中，竖直向上拉弹簧测力计，如图。弹簧测力计静止时的示数是F1、F2，则F1、F2的大小关系是　　　　；若钩码匀速上升0.1 m，则绳子自由端移动的距离是　　　　m。
0.2　
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12.
20
如图所示，重力为50 N的木块A在拉力F作用下，10 s内沿水平面匀速前进了50 cm，弹簧测力计的示数为10 N，木块受到的摩擦力是　　　N，拉力F的功率
是　　　　W。(不计滑轮重、绳重及滑轮上的摩擦)
1
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13.
动
[2025惠州惠城区一模]如图所示，在水平拉力F的作用下，重为G的物体做匀速直线运动，该滑轮
为　　　　(填“动”或“定”)滑轮。滑轮与绳子质量不计，滑轮与绳子之间的摩擦不计，若物体与地面间的摩擦力为20 N，物体匀速向右运动了2 m，则滑轮向右移动了　　　　m，拉力F大小为　　　　N。
1
40
滑轮
定滑轮
可以改变力的方向，不省力也不费力
可以省力，不改变力的方向，但要多费距离
既可以改变力的方向，也可以省力
动滑轮
F=
n
(G物+G轮)
滑轮组
轮轴和斜面
谢谢观看！