沪科版八年级物理10.2《滑轮及其应用》ppt

第二节 滑轮及其应用
人类与动物的一个较大 区别是人类制造了工具， 并且懂得用工具去改变 我们的生活改变我们的 世界，因此有了21世纪 伟大的今天
庄严的一刻
大家对这一现象有没有疑问？ 五星红旗是向什么方向运动的？ 旗手施加给五星红旗的力向什么方向？ 为什么力的方向与运动方向相反红旗 还可以顺利升起呢？奥妙在哪？
向上 向下
旗杆 的顶部 安装了 一种 简单 的 机械，
滑轮
．
带凹槽的轮
轴
滑轮 主要部分是能绕轴转动的轮子
滑轮的定义：周边有槽， 能绕轴转动的小轮
起重机吊臂上的滑轮
生 活 中 的 滑 轮
尝试采用绳，一个滑轮，铁架台将钩码提到 高处，你有什么方法？
细线 滑轮 铁架台 钩码
动滑轮和定滑轮
你使用的哪种方法？这两种方法有什么不同 呢？
小结：
第二节 滑轮及其应用
１．定滑轮： （1）使用特点：可以改变力的方向，不省力也不费力； 不省距离也不费距离． （2）实质：是一个等臂杠杆． ２．动滑轮：
（1）使用特点：能省一半力，但不改变力的方向； 要多移动一倍距离．
（2）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆． ３．滑轮组： （1）使用优点：既可省力，又可改变力的方向；但不 能既省力又省距离．
距离，但能改变力的方向。
经行实验收集数据
使用动滑轮提升物体 （匀速）
物重
G物 G 滑轮
动滑轮 F拉=1／2G物 S=2h
拉力F
大小
方向
物体上升 距离h （cm)
忽略动滑轮的重力 和绳子与动滑轮， 绳端（拉力作用 定滑轮之间的摩擦 点）移动距离 s 力
(cm)
物体上升 的距离
实验结论：动滑轮可以省一半力，但费一
分析：图中吊起动滑轮的绳子股数为5
(a)若动滑轮重G/不计，拉力F是多少？ F G/ 1 F＝ 5 G
(b)若动滑轮重G/不能忽略，那么图中的拉
力F应等于多少？
G
1 F＝ 5 (G+G/)
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＿＿＿ 100 N。（不计摩擦）
这是怎么回事？为什么会出现这种情况？
救命！
请您帮忙抓 住，我到楼 上接袋子。
好的，唉，唉 唉.......
啊？你怎么 上来了！
如何既省力 又能改变力 的方向
如何既能吃到香 菇又能吃到肉肉？
香菇炒肉
定滑轮
• 不能省力 • 可以改变力的方 向
动滑轮
• 可以省力 • 不能改变力的方 向
定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工作 方便，但不能省力；
• 2、图1中A是____滑轮。利用这样的装置把物 体举高，用力的方向应向____（选填“上”、 “下”）。如果用26牛的拉力，匀速提起50牛 的物体，不计绳重和摩擦，滑轮 A重 牛。 若要使物体上升2米，应将绳的自由端拉动 ____米。
• 3、如图5所示甲、乙两个装置，已知： A 重 100牛，A在地面上滑动时所受的摩擦力为40牛 （不考虑绳与滑轮的摩擦）。要使A向右匀速 滑，拉力F甲= 牛，F乙= 牛
F
1 拉= G物+G动 n


S=nh
滑轮组
滑轮组的特点
在不计摩擦时，所用动力是物体和动滑轮总重的n 分之一，动力通过的距离s是阻力通过距离h的n倍
F
G物+G动 n s nh
绳子根数（n）：与动滑轮直接接触的绳子根数
例题反馈：
1. 如图所示，物重 100N ， 不计摩擦、绳重及动 滑 轮重，求拉力F的大小。
B
中考连接
（09山东淄博）如图所示，用滑轮组匀
速提升物体A时，弹簧测力计的示 数为 5.4 N，如果不计滑轮重和 摩擦，物体A的重力为 16.2 N。
中考连接
.如图所示，用滑轮 组将重为900N的物体匀速提 升2m，不计摩擦和滑轮重， 所施加的拉力F=_______N 300 ， 6 m 绳子移动的距离S = ___
是一个等臂杠杆
（ l1 =l2 ）
练习：
• 1、 如图9所示中，通过定滑轮匀速提起重 物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、 F3，则三个力大小关系是 • A．F1最大 B．F2最大 • C．F3最大 D．一样大
寻找支点
使用动滑轮为什么可以省力？
F
O
2r r G
动滑轮实质： 动力臂是阻力 臂2倍的杠杆
倍距离，不能改变力的方向。
动滑轮 S=2h
F拉=1／2（G物+G动滑轮）
忽略绳子与动滑轮， 定滑轮之间的摩擦 力，考虑动滑轮的 重力
物体上升 的距离
实验结论
1、使用定滑轮不省力，不省距
离，但可以改变力的方向
F拉= G物
S绳= h物
2、使用动滑轮可以省一半的力，但浪 费一倍的距离，不可以改变力的方向
动滑轮
定滑轮
方案一
实物图
方案二
这两种方案有什么共同点和区别 都 使 物 体 向 上 运 动
思考
共同点
区别
定滑轮
轴固定不动的滑轮
动滑轮
轴随物体一起运动的滑轮
下列各图中利用了动滑轮的 D 是（ ）
（温州）
通过实验科学探究
提出问题：研究使用定，动滑轮将物体竖直向 上提升过程中，用力大小、方向，移动距离与 物重、物体上升距离之间的关系。
（2）公式：Ｆ＝Ｇ总／n＝（Ｇ物＋Ｇ动滑轮）／n （不计滑轮摩擦）
s＝nh
猜想与假设 制定计划设计实验
弹簧测力计测量物重和拉力的大小 刻度尺测量力移动的距离和物体移动的距离
进行实验收集数据
使用定滑轮提升物体 （匀速）
物重G 大小
定滑轮 F拉=G物 S=h
拉力F 方向
物体上升 距离h （cm)
绳端（拉力作用 点）移动距离s (cm)
物体上升 的距离
实验结论：定滑轮不省力、不省
猜想与假设 制定计划设计实验
弹簧测力计测量物重，动滑轮重和拉力的大小 刻度尺测量拉力移动的距离和物体移动的距离
拉力F 物体 上升 物 大 方 距离 重 小 向 h
绳端（拉 与动滑轮 相连的绳 力作用点） 子段数 移动距离 s
（cm) (cm)
1：滑轮组
由一个定滑轮和一个动滑轮组成。
F
F
F
G
G
G
实验结果：拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。 1 1 1 F＝ 2 G F＝ 2 G F＝ 3 G n=2 n=2 n=3
1 1 F= G物 F= （G物+G动 ） S=2h 2 2
杠杆知识回顾
• 1、定义：一根硬棒，在力的作用下如果
能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
2、杠杆的种类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
杠杆类型 杠杆特点
L1>L2，F1<F2
杠杆优点
省力 省距离
杠杆缺点
费距离 费 力
应用
省力杠杆
费力杠杆 等臂杠杆
F
图(a) 图(b)
2: 如上图(b)所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受 50 N 100 N。人匀速拉绳子的力是＿＿＿＿ 的拉力是＿＿＿＿ （动滑轮自重不计）
(b) 3:如图所示的四个滑轮组中，图＿＿＿可省一半力，图 ( c ) (d) (a) ＿＿＿最费力，图＿＿＿＿和图＿＿＿＿用力大小一样。
物体上升 的距离
与 实验结论：滑轮组可以省力，但费 n倍 动滑轮 相连的绳子段数 距离
实验结论
滑轮组中拉力的大小和承担物体重力的绳子 段数（即与动滑轮相连的绳子段数）有关 在不考虑绳子与滑轮组的摩擦力、动滑 1 轮重力的情况下：
F拉= n G物
S=nh
在不考虑绳子与滑轮组摩擦力，而考虑 动滑轮重力的情况下：
变形的滑轮组 很轻松地就 可将两木棍 拉合拢 说明使用滑 轮组可以省 力
2：滑轮组
实验表明，使用滑轮组拉重物时，若动滑轮重和摩擦不计，动 滑轮被几股绳子拉住，所用的力就是物体与接触面摩擦力的几 分之一。即 1 F＝ n f F T N
.
G
f
1 f F ＝ 如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。 3
实验表明，使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重和磨擦不计，动滑 轮被几股绳子吊起，所用力就是物重的几分之一即 F＝ 1 G n 思考题： 在左图所示的滑轮组中，
（山东临沂）
总结：
设吊起动滑轮的绳子的股数为n，则关系式：
S=nh
不计绳重、摩擦
V绳=nV物
不计动滑轮重时： 1 F= n G 考虑动滑轮重时： F=
1 n （G
+ G动 ）
很显然：吊起动滑轮的绳 子的股数越多，就越省力
1/6 F=____G
怎 样 判 断 滑 轮 组 能 省 多 少 力
?
第2题：
(a)
(b)
(c)
(d)
如图所示，物体A重G＝80N，在F＝60N拉力下 120N 匀速前进，此时物体A受到的摩擦力等于＿＿＿ ＿N。（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）
F
T
.
N
f
因为
1 F＝ 2 f
A
所以 f=2F=120N
综合分析得：
G 1:竖直方向上有一对平衡力N和G G=N=80N 2:水平方向上有一对平衡力T和f T=f=120N
h
物体升高h相当于绳 子少了3h，则绳子端 在相等的时间移动的 距离为3h
经行实验收集数据
使用滑轮组提升物体 （匀速）
物体上 绳端（拉力 物重 大小 方向 升距离h 作用点）移 G物 G 滑轮 （cm) 动距离s ( cm) 拉 物
滑轮组 F =1／nG S=nh
拉力F
与动滑 轮相连 的绳子 段数