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沪粤版物理8年级全下培优备课课件(精做课件)6.6滑轮第六章力和机械授课教师:Home .班级:.时间:.【活动】用滑轮把钩码提起来
进行实验:
(1)观察滑轮,说出它的结构。
轴
轮(带凹槽)
挂钩
一、定滑轮和动滑轮
知识点1 定滑轮及其作用
1.[烟台中考]为了响应国家体重管理年的号召,小明为家人制作了如图所示的简易拉力器,关于图中的滑轮分析正确的是( )
A.是定滑轮,可以省力
B.是动滑轮,可以省力
C.是定滑轮,可以改变力的方向
D.是动滑轮,可以改变力的方向
1星题 基础过关
C
(2)用滑轮、细线、铁架台等设计两种实验方案,要求利用滑轮把钩码提起来,并在方框中画出实验装置的示意图。
一、定滑轮和动滑轮
2.如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.F1较大 B.F3较大
C.F2较大 D.F1、F2、F3的大小相等
D
实验结论:
使用滑轮工作时,根据滑轮的轴的位置是否移动,可将滑轮分成定滑轮和动滑轮两类。
定滑轮:轴固定不动。
动滑轮:轴与重物一起移动。
一、定滑轮和动滑轮
动手体验用定滑轮和动滑轮提升重物,说说你的感觉。
二、探究两类滑轮的作用
用定滑轮或动滑轮提起质量相等的钩码,所用的力一样吗?
滑轮的轴的位置运动与否,可能会影响拉力的大小。
用动滑轮更费力,因为提起动滑轮也要用力。
3.如图所示,美丽乡村建设的工地上,工人使用滑轮匀速提升重300 N的建筑材料(不计绳重和摩擦),则工人的拉力为__________N。(2分)
300
【实验】两类滑轮的比较
提出问题:
定滑轮和动滑轮各有什么样的作用?
使用动滑轮不省力也不费力,可以改变用力的方向。
使用动滑轮省力。
猜想:
二、探究两类滑轮的作用
设计实验:
要判断是否省力需要比较哪些物理量?
如何保证结论的可靠性呢?
需要哪些测量器材?
实验中有哪些要注意的地方?
二、探究两类滑轮的作用
进行实验:
A.使用定滑轮有什么好处 B.使用动滑轮有什么好处
沿不同方向的拉力大小相同吗?
可以得出什么结论?
二、探究两类滑轮的作用
知识点2 动滑轮及其作用
5.如图所示的滑轮,把它看作杠杆时,是支点在______(填“A”“B”或“C”)点的________(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。(4分)
A
省力
实验记录:
实验次数 物体重力G/N 拉力F/N 拉力方向
1
2
3
……
使用定滑轮有什么好处
二、探究两类滑轮的作用
实验记录:
实验次数 物体重力G/N 拉力F/N 拉力方向
1
2
3
……
使用动滑轮有什么好处
二、探究两类滑轮的作用
实验结论:
使用定滑轮不_______,但可以改变力的_______;
使用动滑轮可以_______,但不改变力的_______。
交流与评估:
说一说你在实验过程中遇到的问题。
省力
方向
省力
方向
滑轮属于杠杆类机械,你能用杠杆的知识从理论上分析这个两种滑轮吗?
二、探究两类滑轮的作用
6.[马鞍山月考]如图所示,用一个动滑轮把重500 N的物体匀速提升2 m。若不计摩擦、绳重和动滑轮重,拉力F为________N,绳子自由端移动的距离是________m。(4分)
250
4
【活动】使用滑轮的理论分析
(1)定滑轮的本质
O
F1
F2
L1 = L2
F1 = F2
F2= G物 =F1
定滑轮相当于一个等臂杠杆,
拉力F 与物重G 的关系是________。
L1
L2
F=G
斜着拉还是这样吗?
二、探究两类滑轮的作用
(1)动滑轮的本质
L1 = 2L2
F1= 1/2G物 =1/2F2
动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。当动滑轮平衡时,拉力F 与物重G 的关系是__________。
O
F1
F2
F1 = F2
1
2
L1
L2
F=1/2G
为什么实验中我们没有省一半的力?
二、探究两类滑轮的作用
定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。
动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
能否得到这样一种机械,它既可以省力,又可以改变力的方向呢?
三、滑轮组
+
=
=
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
使用滑轮组既可以省力;又可以改变力的方向。
三、滑轮组
7.[淮北模拟]如图所示,小可用一滑轮匀速提起一水桶,下列关于使用该滑轮的说法中正确的是( )
A.既能省力,又能改变力的方向
B.既不能省力,也不能改变力的方向
C.不能省力,但能改变力的方向
D.能省力,但不能改变力的方向
D
活动和思考: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?
这几种绕法的滑轮组在作用上有什么不同呢?
三、滑轮组
【实验】使用滑轮组时拉力与物重的关系
进行实验:
分别组装好下面几种滑轮组,并测出不同情况下拉力F和钩码的重力G,记录数据。
三、滑轮组
实验记录:
实验序号 钩码重力G/N 拉力F/N 吊起绳子的股数n
(a)
(b)
(c)
从表中可以找出F、G 和n 的关系:F=_______G
1/n
三、滑轮组
实验结论:
实验表明:使用滑轮组吊重物时,若动滑轮重、绳子自重和摩擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一。
若计动滑轮重,不计绳子自重与摩擦:
F=
n
G物+G轮
三、滑轮组
8.[池州期中]工人师傅用两个完全相同的轻质滑轮,分别以图中两种方式将重力为G的货物匀速提升相同高度(绳重及摩擦不计),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
2星题 情境应用
三、滑轮组
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 有什么关系呢?(不计绳重,动滑轮重和摩擦)
拉力F 的大小与吊起动滑轮的绳子段数n 有关。动滑轮被几段绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一。
即:
F =
n
G
n=3
3F
G
3F=G
h
三、滑轮组
绳子自由端移动距离s 与物体移动距离h 之间有什么关系呢?
物体升高h,相当于吊起动滑轮的每段绳子抽走了h,这些都只能从绳子自由端抽走,则绳子自由端在相等的时间内共需要抽走3h,即s=3h。
若吊起动滑轮的绳子段数为n,则有:s=nh。
9.[盐城模拟]下列挪动球形石墩的方法中,最省力的是( )
A
【例题】汽车重2×104 N,陷入泥中,受到的阻力为3×103 N。用如图所示装置,则至少要用多大的力才能将汽车拉出?
F
三、滑轮组
解:由图可知,有三段绳子连接动滑轮,故
F=
×3×103 N=1×103 N
3
1
F=10 N
G动=5 N
G=50 N
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?
不能
15N
35N
35N
三、滑轮组
杠杆还能变形为轮轴
轮轴:由轮和轴组成的能绕共同轴心转动的简单机械。
轮轴的实质:
能够连续旋转的杠杆,支点就在轴线,轮轴在转动时轮与轴有相同的转速。
三、滑轮组
10.[合肥期末改编]如图所示,用10 N的水平拉力F拉着重30 N的物体在水平桌面上做匀速直线运动,则物体与水平桌面的摩擦力大小为________N,若物体移动0.2 m,绳子自由端移动的距离是________m。(不计绳重、滑轮重和绳与轮间的摩擦)(4分)
20
0.4
动力臂大于阻力臂 --省力杠杆
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
1.井上的辘轳
三、滑轮组
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
2.水龙头
动力臂大于阻力臂 --省力杠杆
三、滑轮组
生活中还有哪些轮轴?
三、滑轮组
生产、生活中常用的机械往往是这些简单机械的组合。
三、滑轮组
11.如图所示,小明想把被风刮倒的甲树拉正,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做时有______段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦,甲树受到600 N拉力,则小明对绳子的拉力至少为________N。(4分)
2
300
12.[苏州模拟]同学们研究滑轮的特点。
【实验过程】
(1)选择装置:实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和____________。
(2)实验方法:实验中应________拉动弹簧测力计,使重物上升,并记录数据。
刻度尺
匀速
【实验结论】
(3)如图所示,研究定滑轮特点时,发现使用定滑轮不省力,但可以改变____________。
力的方向
(4)研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮提升4 N的重物,如图所示。记录数据如下表;
实验序号 滑轮重/N 重物重/N 弹簧测力计示数/N
1 1 4 ≈2.5
2 2 4 ≈3.0
3 3 4 ≈3.5
通过观察和比较测量结果,可得初步结论:使用动滑轮可以____________,但不能改变力的方向;用动滑轮提起同一重物时,不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力,弹簧测力计的示数等于提升重力的____________。(10分)
省力
一半
13.(新考法)如图甲所示,拉力F拉着轻质滑轮匀速上升,物体A受到的重力为28 N,滑轮半径为0.1 m。可以把滑轮简化为一个如图乙的________(填“等臂”“省力”或“费力”)杠杆,根据杠杆平衡条件可列出等式:____________________________,算得拉
力F=________N。(不考虑绳重及摩擦)
(6分)
3星题 思维提升
F×OC=GA×OD
费力
56
定滑轮
轴固定不动的滑轮
不省力,也不费距离,但可以改变力的方向
实质:等臂杠杆
轴与重物一起移动的滑轮
省力,但费距离,且不能改变力的方向
实质:省力杠杆
动滑轮
课堂小结
滑轮组
轮轴
定滑轮与动滑轮的组合
绳子自由端的拉力:
绳子自由端的距离:
实质:省力杠杆
滑轮