八年级下物理课件八年级下册物理课件《滑轮》 人教新课标 (4)_人教新课标 63页

第2节 滑轮 如图，OA＝AB，请计算出F＝＿＿＿G。 1 2 O A B G F 如图，OA＝AB，请计算出F＝＿＿＿。 G F G 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。 这种周边有槽、绕轴心转动的圆轮叫 做滑轮。 一、滑轮 1. 滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮 共同探讨：利用一只滑轮来提升物体。 用两种不同方式来提升，并通过实验，来探 究一下所使用的同一个滑轮有什么特点？ 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 探究动滑轮与定滑轮的特点 探究实验 定滑轮 (1)能否改变用力方向? 定滑轮可以改变用力方向。 (2)能否省力? 定滑轮不能省力。 (3)能否省距离? 定滑轮不能省距离。 F1 F 受力分析 物体匀速上升: F1 = G物 理论上不省力也不费力。 F1＞G物 绳子与定滑轮之间有摩擦，拉力略大 假如摩擦忽略不计 使用定滑轮，既不省力也不费力。 F1 F1 G物 理论分析 转轴固定不动，相当于支点 O，拉力相当于动力， 物体对绳子的拉力相当于阻力。 L1 = L2 F1 = F2 F2 = G物 F1 = G物 定滑轮相当于一个等臂杠杆， 因此，不省力也不费力。 l2 l1 O F2 F1 定滑轮 (1)可以改变用力方向。 (2)既不省力也不费力，也不省距离。 (3)本质上，相当于一个等臂杠杆。 动滑轮 (1)能否改变用力方向? 动滑轮不能改变用力方向。 (2)能否省力? 动滑轮能省力。 (3)能否省距离? 动滑轮不能省距离。 F1 F 理论分析 支点是 A 点还是 O 点? ∵ G · R = 2R · F F = GR 2R = 1 2 G 动滑轮相当于一个动 力臂是阻力臂二倍的省力 杠杆。因此能省一半力。 杠杆的支点在 O 点 处 O A F l2 = R l1= 2R O G F G 动滑轮的实质 动滑轮实质可看做是一个动力臂是阻力 臂两倍的杠杆 为什么实验中的拉力比重力的一半大? 2 F2 = G动 + F物 = G动 + G物 F2 = (G动 + G物)/2 G物＞＞G动 一般情况下，忽略动滑轮重及 绳子与动滑轮之间的摩擦。 F2 F2 G动 F物 动滑轮 (1)不能改变用力方向。 (2)能省一半力，但费一倍距离。 F = G/2 s = 2h (3)本质上，相当于一个动力臂为阻力臂 2 倍的省 力杠杆。 1. 在图中，货物 G 重为 100 牛，若不计滑轮的重 力，不考虑绳子与滑轮之间的摩擦力。 由 a 图装置拉，拉 力 F1 = _____牛； 由 b 图装置拉，拉 力 F2 = _____牛。 F1 F2 a 想想做做 100 50 b 2. 物体被匀速升高时，如果 F = 25 牛，滑轮质量 不计，则重物 G 受到的重力为 _____ 牛。50 F = 25 牛 在上面的实验中，拉绳子是竖直拉的，如果斜着 拉，上述实验中的结论还能成立吗? 想想议议 拉力大小会变化吗? 定滑轮 斜着拉时，仍旧既不省力也不费力。 L1 = L2 F1L1 = F2L2 F1 = F2 l1 l2 l2 l1 l2 l1 F2 F1 F2 F1 F2 F1 思考题： 1：使用定滑轮的好处是＿＿＿＿＿＿＿＿。 2：使用动滑轮的好处是＿＿＿＿。 能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合 起来，使它们既省力又方便呢？ 能 把它们组合成滑轮组。 改变用力的方向 省力 三、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： 1 2F＝ G 1 3F＝ G 1 2F＝ G 拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。 n=2 n=2 n=3 使用滑轮组时，动滑轮被几股绳子吊起，所用力 就是物重和动滑轮的几分之一即 1 nF＝ G 思考题：在左图所示的滑轮组中， (a)若动滑轮重G/不计，拉力F是多少？ (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/ G F 1 5F＝ G 1 5F＝ (G+G/) 分析：图中吊起动滑轮的绳子股数为5 如图所示，匀速拉动物体时，拉力F的大小 等于＿＿＿＿。（重力为G，摩擦力为f不 计绳子与滑轮的摩擦） F . 三、滑轮组 1 3F＝ f f N G T 拉力 F(绳子自由端)移动距离 s 是物体上升高度 h 的 n 倍，即: s = nh 所以说：使用动滑轮省力，但不省距离。 §省力机械，费距离 §费力机械，省距离 §既省力又省距离的机械是不存在的 滑轮组的组装（即绕线方法） 6 段绳子承担 F =(1/6)G F G 7 段绳子承担 F =(1/7)G F G 几种常见的滑轮组： F 18 段绳子承担 F =(1/18)G 1. 在右图所示的滑轮组中: (a)若动滑轮重 G轮 不计，拉力 F 是多少? 例　题 F = 1 5 G物 (b)若动滑轮重 G轮 不能忽略，那么 图中的拉力 F 应等于多少? F = 1 5 (G物＋G轮) F G轮 G物 2. 如图所示，物体 A 重为 100 N，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)。 100 50 A 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 F F 例3： 一辆汽车陷入泥泞之中，请你根据图中装置 ，运用学过的知识，用最小的力将它拉出来 ，试画出滑轮组的绕法。已知车重6×104N， 地面的阻力为车重的1/4，如果不计滑轮重、 绳重及摩擦，则需要的拉力至少多大？ F F . 滑轮组水平拉物体 实验表明，使用滑轮组沿水平方向拉重物时，若动滑轮重和摩 擦不计，动滑轮被几段绳子拉住，所用的力就是物体与接触面 摩擦力的几分之一。即 N G 如图所示，拉力F的大小等于 。 F F . 1 3 F f 摩 1 n F f 摩 电梯中的滑轮 升国旗的滑轮 起重机吊臂上的滑轮 生活中的滑轮 轮轴和斜面 杠杆、滑轮都是简单机械，它们还可以变形为轮轴。 科学世界 下面是几种轮轴 1. 井上的辘轳 从右边看过去，可画成下图: 动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆。 F2 l1 = R l2 = r O F1 2. 汽车的方向盘 从上边看下去，也可画成下图: 动力臂大于阻力臂——省力杠杆。 F2 l1 = R l2 = r O F1 F2 l1 = R l2 = r O F1 3. 水龙头 从上边看下去，也可画成下图: 动力臂大于阻力臂——省力杠杆。 船舵 门的把手 螺丝刀 单车的踏板 4. 其他轮轴 1、用扳子可以拧螺母，扳子也是个轮 轴，图中它的哪一部分相当于轮？哪一部分 相当于轴？ 2、仔细观察自行车，看看它 上面有几种简单机械？并分别 说明它们各起到了什么 作用？ 例题： 如图 甲所示，工人正试图用扳手拧松工件上一个 紧固的螺栓，尽管他使出了浑身力气，却没能成功。于是他 想出了一个新点子：在其它不变的情况下，取来一根绳子， 将绳的一头栓在扳手柄的上端，自己使劲拉绳的另一头（如 图乙所示）．可他还是没能扳动螺栓，这是为什么呢？请分 析其中的原因。（假定工人施力的大小不变） 斜面也是一种省力机械 甲 20公分 20公分 20公分 乙 丙 将玩具车升高 20 公分，甲最费力，丙最省力， 由此可知斜面越缓和越省力。 螺旋是也是斜面的一种应用 其他斜面 斜 面 的 应 用 本节小结 固定在某处的滑轮叫定滑轮 使用定滑轮不省力但可以改变力的方向 动力臂等于阻力臂的杠杆 随物体运动的滑轮叫动滑轮 动滑轮可以省力但不可以改变力的方向 动力臂是阻力臂两倍的杠杆 既可以省力又可以改变力的方向 F=1/N(G+G动滑轮) S=Nh 偶定奇动 4、轮轴和斜面： 课堂练习: 2、程跃要提起重800N的物体，但是他的最大拉力只 有300N．于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组 提起这个重物。已知每个滑轮重20N，程跃想站在地 上向下拉绳，他最好选择图中_______滑轮组来提起 重物(选填“a”、“b” 或“c”)。请在所选的图中画出 正确的绕绳方法。 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 （动滑轮自重及摩擦不计） 图(b) 100 100 50 如图所示,物体A重G＝80N,在F＝60N拉力下匀速 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） A F . f N T G 120N （09温州）下列各图中利用了动滑轮 的是（ ）D 历年中考题 （09丽水）. 某同学在“研究动滑轮特点”的实验时，进 行了正确操作，并记录数据如下表, 分析数据后发现， 实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不 符。面对这一事实，下列做法中最不可取的是（ ） A. 与同学分析可能原因 B. 实验失败，停止实验 C. 改进实验条件，重新实验 D. 查阅资料，了解结论的适用条件 实验次数 物重G/N 拉力F/N 1 1.0 0.65 2 1.5 0.90 3 2.0 1.15 B （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 N，如果不计滑轮重和 摩擦，物体A的重力为 N。 5.4 16.2 (08上海)某小组同学研究动滑轮的使用特点，他们先用弹簧 测力计缓慢提起钩码，如图5(a)所示，再分别用重力不同的 动滑轮甲、乙、丙(G甲>G乙>G丙)缓慢提起相同钩码，如图(b)、 (c)、(d)所示。请仔细观察图是的操作和弹簧测力计的示数， 然后归纳得出结论。 (⑴)比较图(a)与(b)[或(a)与(c)，或(a)与(d)]两图可得： _________________________ (⑵)比较图(b)与(c)与(d)三图可得__________ 使用的动滑轮能省力，但不能改变力的方向 使用动滑轮（缓慢） 提起重物时，动滑轮重力越小，所用的拉力 越小。