八年级物理教科版下册11.2《滑轮》备课讲稿.ppt

八年级物理教科版下册八年级物理教科版下册11.211.2滑轮滑轮杠杆的缺陷生生活活中中的的滑滑轮轮定义：定义：使用时使用时，滑轮位置固定，滑轮位置固定不变不变定义：定义：使用时使用时，滑轮位置，滑轮位置随物体一起运动随物体一起运动滑轮的分类滑轮的分类二、动滑轮二、动滑轮一、定滑轮一、定滑轮探究使用定滑轮的特点探究使用定滑轮的特点实实验验次次数数钩码所受钩码所受重力重力GN绳子末端绳子末端拉动的方拉动的方向向弹簧测力计弹簧测力计的示数的示数FN123452水平水平22斜向下斜向下22竖直向下竖直向下23竖直向下竖直向下34竖直向下竖直向下4特点：特点：使用定滑轮使用定滑轮不省力不省力，不省距离，不省距离，但可以但可以改变改变动力的方向动力的方向。GFFF使用定滑轮提升物体使用定滑轮提升物体 （匀速）（匀速）FG定定滑轮滑轮l1l2.01:定滑轮实质定滑轮实质：是等臂杠杆。：是等臂杠杆。支点支点在在轴心轴心O处。处。动力臂动力臂l1等于等于阻力臂阻力臂l2 2:拉力大小拉力大小始终等于始终等于重物的重力大小。重物的重力大小。结论：结论：使用使用定定滑轮滑轮不省不省，但但可以改变施力的可以改变施力的。力力FG方向方向FF定滑轮特点定滑轮特点:3.力的关系：力的关系：4.距离关系：距离关系：1、不省力也不费力，但不省力也不费力，但可以改变力的方向可以改变力的方向F=GS=h 2.定滑轮实质定滑轮实质：是等臂杠杆是等臂杠杆。h为物体上升高度为物体上升高度S为绳自由端移动的距离为绳自由端移动的距离使用动滑轮提升物体使用动滑轮提升物体 （匀速）（匀速）物体和物体和滑轮总滑轮总重重G G总总拉力拉力F物体上升物体上升距离距离h （cm)绳端（拉力作绳端（拉力作用点）移动距用点）移动距离离s (cm)大小大小方向方向3cm6cm2N1N竖竖直直向向上上4N2N4cm8cm6N3N5cm10cm探究使用探究使用动滑轮动滑轮的特点的特点实验结论实验结论：使用动滑轮能省一半力：使用动滑轮能省一半力,但费一倍距但费一倍距 离离.不能改变施力的方向不能改变施力的方向.滑轮自身具有重力。滑轮自身具有重力。GG0F（忽略（忽略f与绳重）与绳重）F=（G物物+G动动）/2从受力平衡角度分析动滑轮：从受力平衡角度分析动滑轮：FG动动滑轮滑轮l2l1支点支点在在边缘边缘O处处动力臂动力臂l1为为阻力臂阻力臂l2的的2倍。倍。动力动力F为为阻力阻力G的的1/2倍倍12FG1：动滑轮实质：动滑轮实质：动力臂为阻力臂动力臂为阻力臂2倍倍的的 杠杆。杠杆。2：动力是阻力的动力是阻力的1/2：12FG总3：拉力的方向拉力的方向与与重物的移动方向重物的移动方向相同相同。结论：结论：使用动滑轮可以省一半的力，要使用动滑轮可以省一半的力，要费一倍费一倍距离，距离，不能改变不能改变 力的力的方向。方向。O.2.动滑轮实质：动滑轮实质：动力臂为阻力臂动力臂为阻力臂2 倍的省力杠杆倍的省力杠杆动滑轮特点动滑轮特点:3.3.力的关系：力的关系：4.距离关系：距离关系：1 1、省一半的力省一半的力，但，但不不改变力的方向改变力的方向F=（G物物+G动动）/2S=2h 不计滑轮、绳重及摩擦，物体重G=20N，绳的一端拴在地面上，用力F使滑轮匀速上升1m，那么 （）A 重物上升1m,F=10N B 重物上升2m,F=40N C 重物上升1m,F=40N D 重物上升2m,F=10NFGB小结特点实质定滑轮动滑轮不省力，不省距离，不省力，不省距离，但可以改变力的方向但可以改变力的方向能省一半力，费一倍距能省一半力，费一倍距离，不能改变力的方向离，不能改变力的方向等臂杠杆等臂杠杆动力臂为阻力臂动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆倍的省力杠杆这两种组合，在使用时，你认为弹簧测这两种组合，在使用时，你认为弹簧测力计的示数一样吗？为什么？力计的示数一样吗？为什么？哪种更省力？哪种更省力？三、滑轮组三、滑轮组 1.滑轮组特点：滑轮组特点：同时具备定滑轮和动滑轮同时具备定滑轮和动滑轮的特点，既的特点，既可以省力可以省力，又能，又能改变力的方向改变力的方向。1：如何判断使用滑轮组时，绳子如何判断使用滑轮组时，绳子上拉力的大小？上拉力的大小？2、滑轮组、滑轮组提升物体提升物体n为与动滑轮相连的绳子的股数为与动滑轮相连的绳子的股数 从力的平衡出发，把从力的平衡出发，把动滑轮和动滑轮和物体看作一个整体物体看作一个整体，分析它的受力。，分析它的受力。=1nFG总总会数会数 吊起动滑轮绳子的股数吊起动滑轮绳子的股数n nFGFGn=n=32判断依据：判断依据：看绳子是否直接与动滑轮相连看绳子是否直接与动滑轮相连FGFGn=3 n=2n=4 n=3 n=5 当当n是是奇奇数时，从数时，从动动滑轮的挂钩出发，滑轮的挂钩出发，绕制滑轮组；绕制滑轮组；当当n是是偶偶数时，从数时，从定定滑轮的挂钩出发，滑轮的挂钩出发，绕制滑轮组。绕制滑轮组。FGFGn=3 n=2n=4 n=3 n=5绕线方法绕线方法奇动、偶定奇动、偶定从里从里 、向外、向外FGGFF6段绳子承担段绳子承担F=(1/6)G7段绳子承担段绳子承担F=(1/7)G18段绳子承段绳子承担担F=(1/18)G动滑轮、滑轮组动滑轮、滑轮组提升物体共同点提升物体共同点总总n（物物动滑轮动滑轮）nSnh GFFh为物体上升高度为物体上升高度n为与动滑轮相连的绳子的股数为与动滑轮相连的绳子的股数S为绳自由端移动的距离为绳自由端移动的距离（不计滑轮摩擦及绳重）（不计滑轮摩擦及绳重）V绳绳=nV物物总结：总结：吊起动滑轮的绳子的股数越多，就越省力吊起动滑轮的绳子的股数越多，就越省力不计动滑轮重时：不计动滑轮重时：不计绳重、摩擦不计绳重、摩擦考虑动滑轮重时：考虑动滑轮重时：F=G1n F=（G+G动动）1n总总n（物物动滑轮动滑轮）n如如图图所所示示，滑滑轮轮是是 滑滑轮轮，滑滑轮轮、绳绳重重不不计计，滑滑轮轮与与绳绳子子间间的的摩摩擦擦不不计计，若若物物体体M M重重为为200200牛牛，当当物物体体沿沿水水平平方方向向匀匀速速移移动动时时，受受到到120120牛牛的的摩摩擦擦力力，则拉力则拉力F=F=牛。牛。动动60由一个由一个定定滑轮和一个滑轮和一个动动滑轮组成。滑轮组成。FFFGGGn=2n=2n=3练习练习1F2.若物重若物重100N，一个滑轮重，一个滑轮重20N，求，求F？例：用如图所示动滑轮匀速水平拉动重为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，所需拉力不计滑轮重与摩擦，所需拉力F=_N。当物当物体移动体移动1m时，绳子自由端拉过的距离是多少？时，绳子自由端拉过的距离是多少？FFFTTf动滑轮、滑轮组平移物体动滑轮、滑轮组平移物体T=fT=2FF=1/2f=1/2X500N=250NS=2S物物=2x1m=2m3.如图所示，物体与地面摩擦力为如图所示，物体与地面摩擦力为100N.用拉力用拉力F匀速拉动物体时，拉力匀速拉动物体时，拉力F的大小的大小等于等于。F13Fff分析：如图所示，绳子股数 n=3 则拉力 F=1/3f 1/3f 动滑轮、滑轮组动滑轮、滑轮组平移物体共同点平移物体共同点FF=1/n fS=nS物Ff为物体受到的水平面的摩擦力S为绳自由端移动的距离为绳自由端移动的距离n为与动滑轮相连的绳子的股数为与动滑轮相连的绳子的股数5.动滑轮使用中的特殊情况动滑轮使用中的特殊情况FSF=1/2S物物FF=2G物物+G动动F=2fSF=1/2S物物4、用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组，若每个滑轮重100N，绳的最大承受力为200N，试求：（1）画出滑轮组的装配图；（2）用此滑轮组最多能提起多重的物体？（不计摩擦）（3）若自由端移动距离为1m，则重物上升的高为多少？G物F分析：（1）两个动滑轮，绳子的股数为4或5，又 绳子的股数越多越省力，n=5（2）由公式 F=1/n（G 物+G动）得：G物=nF G动=5200N 2100N=800N（3）由S=nh得：h=S/n=1m/5=0.2m滑轮组v定义：动滑轮和定滑轮的组合。定义：动滑轮和定滑轮的组合。v特点：既可省力，又能改变力的方向，但要费距离。特点：既可省力，又能改变力的方向，但要费距离。组装的规律：组装的规律：“偶定奇动偶定奇动”省力：F=1nG费距离：s=nh(n为直接承担总重力的绳子段数，为直接承担总重力的绳子段数，即连在动滑轮上的绳子段数。）即连在动滑轮上的绳子段数。）n是偶数时，绳子始端固定在定滑轮上；是偶数时，绳子始端固定在定滑轮上；n是奇数时，绳子始端固定在动滑轮上。是奇数时，绳子始端固定在动滑轮上。（拉力（拉力F与与总重力总重力G的关系）的关系）（绳子自由端与动滑轮移动距离的关系）（绳子自由端与动滑轮移动距离的关系）(n为直接承担总重力的绳子段数，为直接承担总重力的绳子段数，即连在动滑轮上的绳子段数。）即连在动滑轮上的绳子段数。）趣味游戏趣味游戏很轻松地就很轻松地就可将两木棍可将两木棍拉合拢拉合拢说明使用滑说明使用滑轮组可以省轮组可以省力力变形的滑轮组变形的滑轮组轮轴轮轴实质：省力杠杆斜面作用：省力FFFGGG12FG13FG12FG 1、指出下列各图中拉力、指出下列各图中拉力F与物重的关系与物重的关系（不计动滑轮重和摩擦）（不计动滑轮重和摩擦）练习:2、在下图所示的滑轮组中，、在下图所示的滑轮组中，(a)(a)若若动滑轮重动滑轮重G G动动不计不计，拉力，拉力F F是多少？是多少？(b)若若动滑轮重动滑轮重G动动不能忽略不能忽略，那么图中，那么图中的拉力的拉力F应等于多少？应等于多少？G/GF15FG15F(G+G动动)3、请按要求在下图中画出绳子的绕法：F=GF=GF=GF=G方法：奇动、偶定方法：奇动、偶定;从里向外从里向外巩固练习：巩固练习：1 1：如下图：如下图(a)(a)所示，物体所示，物体B B重重100N100N，在力，在力F F作用下作用下匀速匀速上升时，上升时，F F应等于应等于N N（不计摩擦）改变拉力（不计摩擦）改变拉力F F的方的方向，力向，力F F的大小将的大小将 （不变、变大、变小）（不变、变大、变小）图(a)F2:如上图如上图(b)所示，物体所示，物体A重为重为100N，挂重物的钩子挂重物的钩子承受承受的拉力是的拉力是N。人人匀速匀速拉绳子的力拉绳子的力是是N（动滑轮自重不计）（动滑轮自重不计）图(b)10010050不变不变3:如图所示的四个如图所示的四个滑轮组滑轮组中，图可省中，图可省一半力一半力，图，图最最费力费力，图和图，图和图用力大小一样用力大小一样。(a)(b)(c)(d)(b)(c )(a)(d)5.如图所示如图所示,物体物体A重重G80N,在在F60N拉力下匀速拉力下匀速前进前进,此时物体此时物体A受到的摩擦力等于受到的摩擦力等于N.（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）AF.f120关于利用滑轮组拉动物体时所用力的大小，你能总结出什么规律吗？有n股绳子与动滑轮相连，所用的拉力为总重的n1F=G总n1F如果物体上升h高度那么动滑轮也要上升h高度与动滑轮相连的两股绳子也都要上升h高度，所以自由端要向下拉动_h如果有4股绳子相连呢？有n股绳子与动滑轮相连，自由端移动的距离是动滑轮移动距离的n倍思考题：一个动滑轮、一个定滑轮，用F=1/3G来提升物体，请画出滑轮组。还有其他的绕法吗？F2F1轮轴和斜面轮轴和斜面 轮轴实质可看做是一个可轮轴实质可看做是一个可以以连续转动的杠杆连续转动的杠杆RrF2F1F1RF2rF1F2rR 动力作用在动力作用在轮轮上，轮轴是上，轮轴是一个一个省力杠杆，但费距离。省力杠杆，但费距离。动力作用在动力作用在轴轴上，轮轴上，轮轴又将起到什么作用？又将起到什么作用？用滑轮组提升重物，请在图中画出拉力FG/3的绳子的绕法 （不计动滑轮、绳重和摩擦）用一根最大承受50N拉力的轻质细绳，通过滑轮组来匀速提升160N的重物，至少需要几个滑轮？如何装配？画出装配图（不计滑轮重和摩擦）F=1/nGn=G/F=160N/50N =3.24（段）不计滑轮、绳重及摩擦，物体重G=20N，绳的一端拴在地面上，用力F使滑轮匀速上升1m，那么 （）A 重物上升1m,F=10N B 重物上升2m,F=40N C 重物上升1m,F=40N D 重物上升2m,F=10NFG10N 用二定二动滑轮组来提升50N的重物，绳自由端拉力至少为 _N；若每个滑轮重5N，不计绳重及摩擦，则提升重物时，最多可以省_N的力。G=50NF10N38N如图所示，A物体质量为2kg，在力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为2m/s，弹簧测力计读数为5N，则拉力F为_N，A受的摩擦力为_N.FA5N510 G=100N，不计滑轮重及摩擦，当绳自由端的拉力F=30N时，下面的绳子对重物的拉力是多少？重物所受的合力是多少？G=100NF=30NF=？F=3F=90NF合=0N（因为物体静止）如图，滑轮组三处都有弹簧测力计拉住，不计滑轮质量和摩擦等因素，当测力计A示数为6N时，整个系统保持静止平衡，则测力计B的示数是_N，测力计C的示数是_N.ABC使用定滑轮不省力也不费使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向力，但可以改变力的方向 s s=h h，F F=G G使用动滑轮可以省使用动滑轮可以省一半的力，但费一倍的一半的力，但费一倍的距离，不改变力的方向距离，不改变力的方向S S=2=2h h，F F=G G/2/2 同学们同学们再见再见结束结束