2020－2021学年 10.2滑轮及其应用—沪科版八年级物理全册课件(共47张PPT)

第二节 滑轮及其应用
1：将等臂杠杆的中间部分加宽，
2：使之变成一个绕中心轴转动的圆轮，
3：再把圆轮的外缘加工成槽状。
一、滑轮
9-14定滑轮
9-16动滑轮
F1
F
F2
F3
返回
物重G
拉力F
物体上升距离h
（cm)
绳端（拉力作用点）移动距离s (cm)
大小
方向
5cm
5cm
1N
1N
向下
2N
2N
向下
4cm
4cm
3N
3N
向下
6cm
6cm
二、探究使用定滑轮的特点
使用定滑轮提升物体 （匀速）
F
定滑轮特点:
2.力的关系：
3 .距离关系：
1、不省力也不费力，但可以改变施力的方向．
F = G
S = h
F1
O
G
L1
L2
∵杠杆平衡
∴ F1L1＝F2L2
据图分析： L1＝L2
F1＝G
结论：定滑轮实质上是等臂杠杆　
四、定、动滑轮的实质
定滑轮
F2
F1'
O
L1=L2
L2
L1
F1''
F1
F1'
∴F1=F1'=F1'‘=G
定滑轮中，若拉力斜向下或水平F=G吗？
3.使用如图装置，匀速提起重物所用的拉力中（ 　　）
A.F1 最大 B.F2最大
C.F3最大 D.F1F2F3一样大
D
巩固练习：
使用动滑轮提升物体 （匀速）
物总重
拉力F
物体上升距离h
（cm)
绳端（拉力作用点）移动距离s ( cm )
大小
方向
3cm
6cm
2N
1N
竖直向上
4N
2N
4cm
8cm
6N
3N
5cm
10cm
三、探究使用动滑轮的特点
F
F1
O
F2
L1
L2
∵杠杆平衡
∴ F1L1＝F2L2
据图分析： L2 ＝2 L1
1
2
F＝
G
即
结论：
1.动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。
动滑轮
动滑轮特点:
2.力的关系：
3.距离关系：
1、省一半的力，但费一倍距离.不改变力的方向．
F=（G物+G动）/2
S = 2h
O
l1
l2
F=2G
动滑轮使用中的特殊情况
F
SF=（1/2）S物
F
F=2G物
F=2f
SF=（1/2）S物
滑轮大一统：
① F1＝F2 (一绳无二力)，
② F1+F2＝F3，即F1=0.5F3，
(边上力是中心力的一半)
例1 如图所示，物体A和B所受重力都为120 N，滑轮重力和摩擦均不计．当分别用力匀速提升物体A和B时，FA为_______N，FB为_______N．
用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体与地面间的摩擦力均为f则有F1=_____f；F2=_____f；F3=_____f；它们之间的大小关系是( )
A．F1＞F2＞F3　　　B．F2＞F3＞F1
C．F2＜F1＜F3　　　D．F3＜F1＜F2
60
120
1
1/2
2
C
巩固练习：
1：如下图(a)所示，物体B重100N，在力F作用下匀速上升时，F应等于＿＿＿N。（不计摩擦）
图(a)
F
2: 如上图(b)所示,物体A重为100N,挂重物的钩子承受的拉力是＿＿N.人匀速拉绳子的力是＿＿N（动滑轮自重不计）
图(b)
100
100
50
例2、用如图所示动滑轮匀速水平拉动重为1000N的重物，重物受到水平地面的摩擦力为500N，不计滑轮重与摩擦，所需拉力F=_____N。当物体移动1m时，绳子自由端拉过的距离是＿＿＿＿米
F
F
F
T
T
f
T=f
T=2F
∴F=1/2f=1/2X500N=250N
S=2S物=2x1m=2m
250
2
思考：
使用定滑轮的好处是能改变用力的方向，缺点是不省力；
使用动滑轮的好处是省力，但不能改变方向。
能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来，使它们即省力又方便呢？
第二课时：滑轮组
第二节 滑轮及其应用
五、滑轮组
1、概念:
由若干定滑轮和动滑轮组合在一起。
(a)
(b)
2、滑轮组特点：
既可以省力，又能改变力的方向

比较图中绳子的绕法有何不同？承担物重的绳子股数分别又是多少？
F
G
n=2
F
G
n=3
活动三：探究滑轮组的作用
结论：使用滑轮组时，有几段绳子吊着重物，拉力就是物重的几分之一。（F=1/nG）
F=1/2G
F=1/3G
G
G
F
G
G
F
F= G
2
1
F= G
3
1
F= G
4
1
F= G
5
1
S = 2 h
S = 3 h
S = 4 h
S = 5 h
5、动滑轮、滑轮组平移物体共同点
F
F=1/n f S=nS物
F
F为物体受到的水平面的摩擦力
S为绳自由端移动的距离
n为与动滑轮相连的绳子的股数
3:如图所示的四个滑轮组中，图＿＿可省一半力，图＿＿最费力，图＿＿＿和图＿＿用力大小一样。
(a)
(b)
(c)
(d)
(b)
(c)
(a)
(d)
3、如图所示，用滑轮组牵引重物在水平地面上匀速移动，已知所用拉力F=100N，滑轮本身的重及摩擦不计，则重物与地面间的摩擦力是＿＿＿＿N。当物体移动1.5m时，绳子自由端拉过的距离是＿＿＿＿米。
F
∴f = 3F =3 × 100N = 300N
S= 3S物 = 3 ×1.5m = 4.5m
f
T
T
F
F
F
f=T
T=3f
300
4.5
7.用滑轮组提起2000N的重物，绳子最多只能承受600N的力。（1）设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组，并画出示意图（2）据此设计要匀速提起物体所用的拉力是多大？（不计滑轮重和摩擦）（3）若在此问题中，将物体匀速提高3m，应把绳子拉下几米？
解：（1）由n=G/F=2000N/600N=3.33；
要取4，如图。
（2）F/=G/n=2000N/4=500N
（3）s=nh=4×3m=12m
1、如图所示，物体A重20N，静止在水平桌面上，滑轮重2，弹簧测力计示数为10N，那么水平桌面对A的支持力为＿＿＿＿＿N。
2．用如图所示的滑轮组匀速提起重120 N的重物，承重的绳子的股数n＝_____；若不计滑轮重和摩擦，则拉力F＝_____N；若物体上升0.2m，则绳子自由端上升的高度为_____m．
3．如图所示，用水平拉力F拉着绳子，使重100 N的物体做匀速直线运动，若物体与地面的摩擦力是40N，则拉力的大小是（不计滑轮的重和滑轮的摩擦） ( 　　 )
A．70 N 　 B．50 N 　　
C．20 N D．13.3 N
11
3
40
0.6
C
课堂小结
１．定滑轮：
（1）特点：可以改变力的方向，不省力也不费力；
（2）力的关系：F=G
２．动滑轮：
（1）特点：能省一半力，但不改变力的方向；要多移动一倍距离．
（2）力的关系：F=（G物+G动）/2
（3）距离关系：s=h
（4）实质：等臂杠杆．
（3）距离关系：s=2h
（4）实质：动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆．
F
F
s为绳子自由端
移动的距离
h为物体向上移动距离
n为物体承担物重的绳子的股数为
G物
G动
或
F
4、滑轮组提升物体（若不计绳重、滑轮摩擦）
Ｆ＝Ｇ总／n＝（Ｇ物＋Ｇ动滑轮）／n
S＝nh
实际应用中的滑轮
晾衣架
滑轮组
窗帘
电梯
由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。
车把、方向盘、螺丝刀、扳手、卷扬机等
轮轴杠杆示意图
轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆
R
r
=
F2
F1
F1·R=F2·r
F1
F2
r
R
动力作用在轮上，轮轴是一个省力杠杆，但费距离
动力作用在轴上，轮轴又将起到什么作用？
根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2
所以轮轴平衡的条件是：
FR=Gr
F1=F L1=R
F2=G L2=r
轴不变，轮越大越省力。轮不变，轴越小越省力。
轮与轴的关系：
仔细观察，你能发现什么？
斜面的应用
螺旋也是斜面的一种应用
其他的简单机械还有：
斜面