滬科版八年級(jí)物理 （滑輪及其應(yīng)用）機(jī)械與人新課件

滑輪及其應(yīng)用

第十章機(jī)械與人莊嚴(yán)的一刻大家對(duì)這一現(xiàn)象有沒有疑問？五星紅旗是向什么方向運(yùn)動(dòng)的？旗手施加給五星紅旗的力向什么方向？為什么力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反紅旗還可以順利升起呢？奧妙在哪？向上向下旗桿的頂部安裝了一種簡(jiǎn)單的機(jī)械，滑輪滑輪軸帶凹槽的輪．滑輪主要部分是能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子嘗試采用繩，一個(gè)滑輪，鐵架臺(tái)將勾碼提到高處，你有什么方法？細(xì)線滑輪鉤碼鐵架臺(tái)動(dòng)滑輪和定滑輪你使用的哪種方法？這兩種方法有什么不同呢？動(dòng)滑輪定滑輪

方案一方案二實(shí)物圖定滑輪軸固定不動(dòng)的滑輪動(dòng)滑輪軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪滑輪的分類下列各圖中利用了動(dòng)滑輪的是（）D

思考這兩種方案有什么共同點(diǎn)和區(qū)別共同點(diǎn)

區(qū)別

都使物體向上運(yùn)動(dòng)通過實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究提出問題：研究使用定，動(dòng)滑輪將物體豎直向上提升過程中，用力大小、方向，移動(dòng)距離與物重、物體上升距離之間的關(guān)系。猜想與假設(shè)制定計(jì)劃設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物重和力的大小尺子測(cè)量力移動(dòng)的距離和物體移動(dòng)的距離使用定滑輪提升物體

（勻速）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)物重G拉力F物體上升距離h

（cm)繩端（拉力作用點(diǎn)）移動(dòng)距離s

(cm)大小方向?qū)嶒?yàn)結(jié)論：定滑輪不省力、不省距離，但能改變力的方向。定滑輪F拉=G物S=h繩子端移動(dòng)的距離物體上升的距離使用動(dòng)滑輪提升物體

（勻速）物重拉力F物體上升距離h

（cm)繩端（拉力作用點(diǎn)）移動(dòng)距離s

(cm)大小方向?qū)嶒?yàn)結(jié)論：動(dòng)滑輪可以省一半力，但費(fèi)一倍距離，不能改變力的方向。經(jīng)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)動(dòng)滑輪F拉=1／2G物S=2h繩子端移動(dòng)的距離物體上升的距離忽略動(dòng)滑輪的重力和繩子與動(dòng)滑輪，定滑輪之間的摩擦力動(dòng)滑輪F拉=1／2（G物+G動(dòng)滑輪）S=2h繩子端移動(dòng)的距離物體上升的距離忽略繩子與動(dòng)滑輪，定滑輪之間的摩擦力，考慮動(dòng)滑輪的重力實(shí)驗(yàn)結(jié)論1，使用定滑輪不省力，不省距離，但可以改變力的方向F拉=G物S繩=h物2，使用動(dòng)滑輪可以省一半的力，但浪費(fèi)一倍的距離，不可以改變力的方向F=G物F=（G物+G動(dòng)）S=2hOrrFFG定滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿（l1=l2）使用定滑輪為什么不省力？尋找支點(diǎn)2rrFGO動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿使用動(dòng)滑輪為什么可以省力？不能省力可以改變力的方向可以省力不能改變力的方向定滑輪動(dòng)滑輪如何既省力又能改變力的方向把定滑輪和動(dòng)滑輪一起來用，不就行了嗎？

定滑輪雖然能改變力的方向，使我們工作方便，但不能省力；

于是人們就把定滑輪和動(dòng)滑輪組合起來使用，把它們各自的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，這樣就組成了滑輪組．

而動(dòng)滑輪雖然能省一半力，但不能改變力的方向，使用時(shí)經(jīng)常感覺不便．由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪繞成滑輪組有幾種繞法?G小組討論1：滑輪組由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成。FFFGGG實(shí)驗(yàn)結(jié)果：12F＝G13F＝G12F＝G拉力F的大小與吊起動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n有關(guān)。n=2n=2n=3使用滑輪組提升物體

（勻速）物重拉力F物體上升距離h

（cm)繩端（拉力作用點(diǎn)）移動(dòng)距離s

(cm)大小方向?qū)嶒?yàn)結(jié)論：滑輪組可以省力，但費(fèi)n倍距離經(jīng)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)滑輪組F拉=1／nG物S=nh繩子端移動(dòng)的距離物體上升的距離與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)h物體升高h(yuǎn)相當(dāng)于繩子少了3h，則繩子端在相等的時(shí)間移動(dòng)的距離為3h實(shí)驗(yàn)結(jié)論滑輪組中拉力的大小和承擔(dān)物體重力的繩子段數(shù)（即與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)）有關(guān)在不考慮繩子與滑輪組的摩擦力，動(dòng)滑輪重力的情況下在不考慮繩子與滑輪組摩擦力，而考慮動(dòng)滑輪重力的情況下S=nhS=nh滑輪組滑輪組的特點(diǎn)在不計(jì)摩擦?xí)r，所用動(dòng)力是物體和動(dòng)滑輪總重的n分之一，動(dòng)力通過的距離s是阻力通過距離h的n倍FG物+G動(dòng)n繩子根數(shù)（n）：與動(dòng)滑輪直接接觸的繩子根數(shù)snh1.如圖所示，物重100N，不計(jì)摩擦、繩重及動(dòng)滑輪重，求拉力F的大小。例題反饋：解：F=—=50NG2判斷依據(jù)：看是否直接與動(dòng)滑輪相連一條規(guī)律：

當(dāng)股數(shù)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的一端從動(dòng)滑輪開始連；當(dāng)股數(shù)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的一端從定滑輪開始連奇動(dòng)、偶定從里向外2、如下圖所示，用四個(gè)滑輪組分別勻速提升重力相同的物體，若不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦，其中用力最小的是（）

A．F1 B．F2C．F3 D．F4

B例題反饋：中考連接（09山東淄博）如圖所示，用滑輪組勻速提升物體A時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為

N，如果不計(jì)滑輪重和摩擦，物體A的重力為

N。5.416.2中考連接（09山東臨沂）.如圖所示，用滑輪組將重為900N的物體勻速提升2m，不計(jì)摩擦和滑輪重，所施加的拉力F=_______N，繩子移動(dòng)的距離S=___m3006F：作用在繩子自由端的拉力G：被提升的物體的重力G動(dòng)：動(dòng)滑輪自身的重力分析探究F與G及G動(dòng)關(guān)系：FGG動(dòng)FGG動(dòng)對(duì)動(dòng)滑輪受力分析①不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重、摩擦（即最理想的情況）②不計(jì)繩重、摩擦，但考慮動(dòng)滑輪重FGF向上=G3FF向下=因?yàn)閯?dòng)滑輪處于平衡狀態(tài)，所以受的是力所以F向上=F向下即3F=G即F=G13對(duì)動(dòng)滑輪受力分析不計(jì)動(dòng)滑輪重平衡FGF向上=G+G動(dòng)3FF向下=因?yàn)閯?dòng)滑輪處于平衡狀態(tài)，所以受的是平衡力所以F向上=F向下即3F=G+

G動(dòng)即F=（G+

G動(dòng)）13對(duì)動(dòng)滑輪受力分析考慮動(dòng)滑輪重G動(dòng)FFG對(duì)于滑輪組，同學(xué)們一定要理解并熟記下面的幾個(gè)關(guān)系式：⑴繩子自由端移動(dòng)的距離s與物體被提升的高度h之間的關(guān)系：⑵作用在繩子自由端的拉力F與被提升的物體的重力G之間的關(guān)系(不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦)S=

hF=

1∕n

G⑶作用在繩子自由端的拉力F與被提升的物體的重力G、動(dòng)滑輪重G動(dòng)之間的關(guān)系(不計(jì)繩重和摩擦但考慮滑輪重)F=

1∕n(G+G動(dòng))n總結(jié)：很顯然：吊起動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)越多，就越省力S=nh不計(jì)動(dòng)滑輪重時(shí)：不計(jì)繩重、摩擦考慮動(dòng)滑輪重時(shí)：

F=G1n

F=（G+

G動(dòng)）1n設(shè)吊起動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)為n，則關(guān)系式：V繩=nV物怎樣判斷滑輪組能省多少力?F=____G1/6WWW第2題：很輕松地就可將兩木棍拉合攏說明使用滑輪組可以省力變形的滑輪組F.2：滑輪組實(shí)驗(yàn)表明，使用滑輪組拉重物時(shí)，若動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)，動(dòng)滑輪被幾股繩子拉住，所用的力就是物體與接觸面摩擦力的幾分之一。即13F＝ffNGT如圖所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。1nF＝f鞏固練習(xí)：1：如下圖(a)所示，物體B重100N，在力F作用下勻速上升時(shí)，F(xiàn)應(yīng)等于＿＿＿N。（不計(jì)摩擦）圖(a)F2:如上圖(b)所示，物體A重為100N，掛重物的鉤子承受的拉力是＿＿＿＿N。人勻速拉繩子的力是＿＿＿＿N（動(dòng)滑輪自重不計(jì)）圖(b)100100503:如圖所示的四個(gè)滑輪組中，圖＿＿＿可省一半力，圖＿＿＿最費(fèi)力，圖＿＿＿＿和圖＿＿＿＿用力大小一樣。(a)(b)(c)(d)(b)(c)(a)(d)如圖所示，物體A重G＝80N，在F＝60N拉力下勻速前進(jìn)，此時(shí)物體A受到的摩擦力等于＿＿＿＿N。（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)）AF.fTNG1:豎直方向上有一對(duì)平衡力N和G2:水平方向上有一對(duì)平衡力T和fG=N=80NT=f=120N12F＝f因?yàn)樗詅=2F=120N綜合分析得：120N練習(xí)：1、如圖9所示中，通過定滑輪勻速提起重物G時(shí)，向三個(gè)方向拉動(dòng)的力分別為F1、F2、F3，則三個(gè)力大小關(guān)系是A．F1最大B．F2最大C．F3最大D．一樣大2、圖1中A是____滑輪。利用這樣的裝置把物體舉高，用力的方向應(yīng)向____（選填“上”、“下”）。如果用26牛的拉力，勻速提起50牛的物體，不計(jì)繩重和摩擦，滑輪A重

牛。若要使物體上升2米，應(yīng)將繩的自由端拉動(dòng)____米。3、如圖5所示甲、乙兩個(gè)裝置，已知：A重100牛，A在地面上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力為40牛（不考慮繩與滑輪的摩擦）。要使A向右勻速滑動(dòng)，拉力F甲=

牛，F(xiàn)乙=

牛就到這里，再見！滑輪及其應(yīng)用

第十章機(jī)械與人

1.知道定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組并能識(shí)別它們；

2.理解定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的特點(diǎn)與實(shí)質(zhì)，并能用來解決簡(jiǎn)單的問題；

3.會(huì)根據(jù)要求使用和組裝簡(jiǎn)單的滑輪組。1.將等臂杠桿的中間部分加寬；2.使之變成一個(gè)繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輪；3.再把圓輪的外緣加工成槽狀。這種周邊有槽、繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輪叫做滑輪。一、定滑輪定義：使用滑輪時(shí)，滑輪的軸固定不動(dòng)的叫定滑輪。實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重/N拉力/N123探究定滑輪的特點(diǎn)結(jié)論：定滑輪不省力，但可以改變拉力的方向定滑輪的實(shí)質(zhì)：結(jié)論：1.定滑輪不省力，但可以改變力的方向。2.定滑輪可以看作一個(gè)等臂杠桿。實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重/N拉力/N123探究動(dòng)滑輪的特點(diǎn)結(jié)論：動(dòng)滑輪省力，不能改變拉力的方向動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)：結(jié)論：1.動(dòng)滑輪可以省一半的力。2.動(dòng)滑輪省力但不能改變拉力的方向。瘦子在二樓想用動(dòng)滑輪提起重為700

N的一袋米，動(dòng)滑輪的重及繩與滑輪間的摩擦不計(jì)。請(qǐng)問：瘦子需用多大的力？答:350

N1.使用定滑輪的好處是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。2.使用動(dòng)滑輪的好處是＿＿＿＿。能否利用定滑輪和動(dòng)滑輪的優(yōu)點(diǎn)把它們組合起來，使它們即省力又方便呢？能。把它們組合成滑輪組。改變用力的方向省力想一想：三、滑輪組

為了既省力又能改變力的方向，可以把定滑輪和動(dòng)滑輪組合成滑輪組。FF滑輪組的作用(若忽略了滑輪重和繩與滑輪的摩擦力)1.滑輪組用幾股繩子吊起物體，將物體提升的力等于物重的幾分之一,即F=(1/n)G。2.手拉繩子通過的距離等于物體上升的距離的n倍,即(S=nh)。實(shí)驗(yàn)表明，使用滑輪組拉重物時(shí)，若動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)，動(dòng)滑輪被幾股繩子拉住，所用的力就是物體與接觸面摩擦力的幾分之一。即如圖所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。F.fNGT滑輪組繩子的繞法：當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的起端（或末端）在定滑輪上；當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的起端（或末端）在動(dòng)滑輪上?；喗M在生活中的應(yīng)用1.如圖甲所示，物體B重100

N，在力F作用下勻速上升時(shí)，F(xiàn)應(yīng)等于＿＿＿N。（不計(jì)摩擦）100甲FB2.如圖乙所示，物體A重為100N，掛重物的鉤子承受的拉力是＿＿＿N。人勻速拉繩子的力是＿＿N。（動(dòng)滑輪自重不計(jì)）10050