苏教版物理九上：11．2滑轮 课件（共44张PPT）

(共44张PPT)
滑轮
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我们用力向下拉
绳子，国旗上升，你
知道旗杆的顶部有什
么装置吗？
周边有槽可以绕轴心转动的圆轮，就是滑轮。
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小老鼠被猫追得走投无路,突然看见前面有一个滑轮吊着重物,它迅速沿着绳子的一端爬了上去,而猫也想沿着绳子爬上去,但尝试了多次未能成功。你知道这其中蕴含着什么科学道理吗?
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【自主预习】
1.定滑轮和动滑轮:
(1)定义。
①定滑轮:工作时轴____
_____的滑轮。
②动滑轮:工作时轴随物体_____
____的滑轮。
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【自主预习】
(2)研究定滑轮和动滑轮的特点。
①探究思路:
a.探究定滑轮和动滑轮是否省力:比较______
____和_________
________大小关系。
b.探究定滑轮和动滑轮是否省距离:比较钩码______
_____和____________
__________的大小关系。
c.探究定滑轮和动滑轮是否可以改变力的方向:比较__________
___和___________
________的关系。
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【自主预习】
②实验结论:
a.定滑轮的特点:使用定滑轮_____(选填“能”或“不能”)省力,但可以改变力的_____。
b.动滑轮的特点:使用动滑轮___(选填“能”或“不能”)省力,但不改变力的____
_,而且费_____。
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【自主预习】
2.滑轮组:
(1)定义:______
_和_____
__的组合。
(2)特点:用滑轮组提起重物时,动滑轮上有几段绳子承担物重,提起物体的力就是物重的_________。
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【自主预习】
3.其他简单机械:
(1)轮轴:由具有共同_______的大轮和小轮组成的简单机械,通常大轮叫作___,小轮叫作___。
(2)斜面:斜面是一个___力的简单机械。高度相同,斜面越长,越___力。
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研究定滑轮和动滑轮的特点
1.实验探究:研究定滑轮的特点。
(1)设计与进行实验。
①如图甲所示,用弹簧测力计测出钩码的重力G。
②如图乙所示,记下提升钩码时弹簧测力计的示数和移动的距离、钩码上升的高度;
拉力的方向与钩码运动的方向_________(选填“相同”或“相反”)。
③增加钩码的个数,再利用乙图所示的滑轮提升钩码,记下弹簧测力计的示数和移动的距离、钩码上升的高度。
④保持钩码个数不变,改变弹簧测力计的方向,记下弹簧测力计的示数、移动的距离和钩码上升的高度。
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研究定滑轮和动滑轮的特点
(2)实验数据及分析。
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研究定滑轮和动滑轮的特点
分析数据可知:
定滑轮工作时的特点是
______________________
_________________________________________,
弹簧测力计移动的距离s与钩码上升的高度h的关系是　____________________________________________。
参考答案:不省力,但可以改变力的方向　s=h
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研究定滑轮和动滑轮的特点
3.交流与讨论
(1)在实验中,为什么要匀速拉动弹簧测力计?
(2)实验中,为什么要使用重一些的钩码?
(3)在探究定滑轮特点时,为什么拉力F的示数总是略大于钩码的重力?
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解析
提示:根据二力平衡原理,可知只有匀速拉动弹簧测力计使钩码上升时,拉力和重力才是一对平衡力,并且这样弹簧测力计示数稳定,便于读出拉力大小。
参考答案:只有匀速拉动弹簧测力计使钩码上升时,拉力大小才等于重力,且示数稳定,易于读数。
提示:在拉动钩码时,绳子与滑轮之间有摩擦,且动滑轮本身有重力。在使用定滑轮时,钩码的重力越大,拉力大小越接近钩码重。在研究动滑轮特点时,钩码的重力越大,拉力的大小越接近钩码重力的二分之一,更易于得出结论。
参考答案:减小误差,使结论更准确
提示:在理想情况下,使用定滑轮时F=G,但在实际情况下,由于摩擦的存在,拉力总是大于钩码的重力。
参考答案:绳子与滑轮之间存在摩擦
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【示范题1】如图甲、乙所示,分别用力F1、F2匀速提升重为10
N的物体,图_____________中的滑轮可以看作省力杠杆,但不能_____________________;若不计摩擦和滑轮重力,则力F1的大小为_________N。
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解析
【精讲精析】a是定滑轮,本质是等臂杠杆;b是动滑轮,本质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆,使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向;使用定滑轮不省力也不费力,若不计摩擦和滑轮重力,则F1=G=10
N。
答案:b　改变力的方向　10
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1.判断定滑轮和动滑轮的方法。
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2.定滑轮和动滑轮的实质:
(1)定滑轮的实质是一个等臂杠杆。
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(2)动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆
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滑轮组
1.在滑轮组中,定滑轮的作用是_____________,动滑轮的作用是_________。
2.请用一个定滑轮和一个动滑轮组成两种方式的滑轮组,在图中画出其绕线方式。
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解析
提示:定滑轮的实质是等臂杠杆,它的作用是改变力的方向;动滑轮的实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆,它
的作用是省力,所以在滑轮组中定滑轮的作用是改变力的方向,而动滑轮起省力的作用,动滑轮个数越多,承担重物的绳子段数就越多,滑轮组就越省力。
参考答案:改变力的方向　省力
提示:绳子的起始端可以固定在定滑轮上,也可以固定在动滑轮上,然后绕过所有的
滑轮,最后在绳子自由端画上箭头。
参考答案:绳子起始端固定在定滑轮上,如图甲所示;绳子起始端固定在动滑轮上,如
图乙所示。
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滑轮组
3.利用组装成的滑轮组提升物体,并把数据记录在表格内(动滑轮很轻)
分析数据可知,拉力和物重的关系是_________________________________________________________。
绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h的关系是__________________________________________。
4.忽略绳重与摩擦,动滑轮的重力不能忽略时,拉力的大小等于多少?请结合图示分析。
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解析
提示:两图都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,由甲图和表格中数据可知,物体的重力由两段绳子通过动滑轮承担,拉力是物重的二分之一,但绳子自由端移动的距离是物体提升高度的两倍。由乙图和表格数据可知,物体的重力由三段绳子通过动滑轮承担,拉力是物重的三分之一,但绳子自由端移动的距离是物体提升高度的三倍。
参考答案:用滑轮组提升重物时,动滑轮上有几段绳子承担物重,拉力就是物重的几分之一　动滑轮上有几段绳子承担物重,绳子自由端移动的距离就是物体上升高度的几倍
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【示范题2】如图,工人利用滑轮组将200
N的重物匀速向上提升到2
m高的平台上,则他所用的拉力为_________N,绳子自由端向下移动的距离为_________m。(不计绳重、动滑轮重及摩擦)　
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解析
【解析】本题考查滑轮组的特点。由图知,使用滑轮组,承担物重的绳子股数n=2。不计绳重、动滑轮重及摩擦,拉力F=G=×200
N=100
N;绳子自由端向下移动的距离:s=2h=2×2
m=4
m。
答案:100　4
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分割法判断绳子的股数
在定滑轮和动滑轮之间作一条水平辅助线,假设它把滑轮组的绕线“截断”,数出动滑轮上连接的绳子段数,即为吊着重物的绳子的股数n。(如图)
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滑轮及其特点
如图“科学漫画”中所用机械是_________;若大人、小孩、袋子的重分别是G1、G2、G3,则他们之间的大小关系是_________,使小孩不被拉上去可采用的方法是_________________________。
答案:定滑轮　G1>G3>G2　使用动滑轮或者滑轮组
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1.在图中利用了动滑轮的是　(　　)
28
解析
【解析】选D。本题考查了动滑轮的工作特点。动滑轮随物体一起运动,定滑轮不随物体运动。A、B、C中滑轮是固定不动的,是定滑轮,D中的滑轮与物体一起运动,是动滑轮。故选D。
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2.如图甲旗杆顶部的滑轮是________,图乙电动起重机吊钩上的滑轮是_________,图丙提起重物的滑轮是_________。(均选填“定滑轮”或“动滑轮”)
答案:定滑轮　动滑轮　动滑轮
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3.在研究定滑轮特点时,做的实验如图所示,弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3,则三个力的大小关系是　
(　D　)
A.F1最大　　　　　　
B.F2最大
C.F3最大　　　　
D.三者一样大
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4.小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200
N的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的动力为_________N;实际测量A端的拉力为110
N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为_______N。
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解析
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5.如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。
他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据见下表。
请你分析:
(1)比较弹簧测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是_________________________________。
(2)比较弹簧测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是____________________________。
(3)把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验弹簧测力计移动的距离,可知:使用动滑轮_________。
(4)在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择_________。
?
钩码
重G/N
钩码升高
高度h/m
弹簧测力计
示数F/N
弹簧测力计移动距
离s/m
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
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解析
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6.如图所示,用滑轮组吊起摩托车,滑轮组所起的作用是　(　D　)
A.仅改变力的方向
B.仅能省力
C.仅能省距离
D.既省力又能改变力的方向
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7.用如图所示的装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是(　C　)
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8.画出图中使用滑轮组提升物体最省力的绳子绕法。
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解析
【解析】由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,承担物重的绳子最多3段,此时最省力。
答案:如图所示
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9.如图所示,某人用该滑轮组匀速提起重力是90N的物体,所用的拉力是50N,(不计绳子之间的摩擦力)求:
(1)该滑轮组动滑轮的重力是多大?
(2)若用该滑轮组匀速提起重力是50N的物体,所用拉力是多大?
(3)若将物体提高10cm,绳子的末端移动的距离是多少?
40
解析
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10.某升降式晾衣架的结构如图所示,该晾衣架没有应用到的简单机械是　(　　)
A.动滑轮
B.定滑轮
C.轮轴
D.斜面
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解析
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11.骑自行车是一种有氧运动,骑自行车上坡时要走S形,是利用斜面原理,上坡时,不管路线如何,爬上坡顶,升高的高度_________(选填“相同”或“不同”),但走S形的路线越长相当于斜面越长,斜面越长越_________(选填“省力”或“费力”)。
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解析
【解析】上坡时,不管路线如何,自行车上升的高度不变,走S形路线所走的路线越长,相当于增长了斜面的长度,由功的原理知,斜面越长越省力。
答案:相同　　省力