12.3 滑轮 课件(共43张PPT)人教版（新教材）八年级下册

(共43张PPT)
滑轮
第十二章 简单机械
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
观察与思考
除了杠杆，滑轮(pulley)也是一种常用的简单机械，它的主要部分是一个能绕轴自由转动、周边有槽的轮子。
思考：拉动绳子，物品会怎样？
提升的高度不够啊，有什么其他办法吗？
观察与思考
知道定滑轮和动滑轮的特点。（重点）
02
认识什么是定滑轮和动滑轮。
01
知道滑轮组的使用及特点。（重点）
03
了解轮轴和斜面的简单应用。
04
学习目标
轴
轮
凹槽
活动：观察滑轮，并总结滑轮的构造。
滑轮：边缘有凹槽，有能绕轴转动的轮子的简单机械。
一、定滑轮和动滑轮
定滑轮：轴固定不动的滑轮。
一、定滑轮和动滑轮
动滑轮：轴随着物体运动而运动的滑轮。
一、定滑轮和动滑轮
活动：动手体验用定滑轮和动滑轮提升重物，说说你的感觉。
一、定滑轮和动滑轮
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。
一、定滑轮和动滑轮
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？
一、定滑轮和动滑轮
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，测出绳子的拉力。并用刻度尺测出钩码移动的距离与绳子移动的距离。
3.如图丙匀速拉动弹簧测力计，测出绳子的拉力、钩码与绳子移动的距离。
进行实验：
一、定滑轮和动滑轮
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。
一、定滑轮和动滑轮
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。
一、定滑轮和动滑轮
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。
一、定滑轮和动滑轮
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。
一、定滑轮和动滑轮
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
例题
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
例题
动滑轮左端绳子下端挂着重物，若在动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
C
例题
＋
=
=
二、滑轮组
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
二、滑轮组
F
F
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？
二、滑轮组
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，测出绳子的拉力。并用刻度尺测出钩码移动的距离与绳子移动的距离。
3.同样对图乙中的滑轮组进行操作。
甲
乙
进行实验：
二、滑轮组
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。
二、滑轮组
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 绳子拉力移动距离s/m
1
2
3
甲
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。且乙滑轮组更省力，更费距离。
二、滑轮组
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 绳子拉力移动距离s/m
1
2
3
乙
F
F
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1/2的力。乙滑轮组提起物体和动滑轮需要用约为它们重力1/3的力。
你发现了什么？
二、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
二、滑轮组
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
二、滑轮组
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。
例题
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
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。
绕线方法
规律：奇动偶定。
例题
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。
拓展与延伸
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。
拓展与延伸
思考：生活中还有哪些轮轴？
拓展与延伸
斜面：同水平面成一定倾斜角度的平面，是一种简单机械。
拓展与延伸
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
拓展与延伸
拓展与延伸
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
课堂小结
F=
n
(G物+G轮)
滑轮组
轮轴和斜面
1.如图所示，用5 N的拉力F匀速竖直提升重为G的物体，使其上升了0.2 m。若不计滑轮自重及摩擦，下列判断中正确的是（　　）
A.G＝2.5 N，s＝0.1 m
B.G＝2.5 N，s＝0.4 m
C.G＝10 N，s＝0.1 m
D.G＝10 N，s＝0.4 m
D
F
G
课堂练习
2.用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在相同水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，不计摩擦、滑轮重、绳重，则（ ）
A.F1>F2>F3 　 B.F2>F3>F1 　
C.F2>F1>F3 　 D.F3>F1>F2
D
乙
F2
甲
F1
丙
F3
课堂练习
3.小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点，他将重为5 N的物体匀速提高了1 m，每个滑轮重均为1 N，不计绳重及摩擦，则绳端移动距离是______m，施加在绳端的拉力F 是______N，悬挂定滑轮处拉力F′是______N。
2
3
10
F
F’
课堂练习
4.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，不计滑轮和绳子之间的摩擦，拉力F 做功的功率为______W。
3.2
课堂练习
5. 如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20 N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为______N，图乙中人对绳子的拉力为_______N。
400
210
课堂练习
6. 如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法。
课堂练习
7.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
解：由图可知，有三段绳子连接动滑轮，故拉力的大小：
F＝
×3×103N＝1×103N
3
1
课堂练习