1、第12章 第2节滑轮人教版 物理 八年级(下)学习目标-新知导入-新知探究-课堂小结-课堂达标学习目标1.1.能能识别定滑轮和识别定滑轮和动滑轮;动滑轮;2.2.通过通过实验实验,掌握定滑轮,掌握定滑轮和动滑轮的和动滑轮的特点特点,并并能根据需要能根据需要选择合适的滑轮解决实际选择合适的滑轮解决实际问题问题;3.3.通过对通过对滑轮组的学习,掌握安装滑轮组的方法滑轮组的学习,掌握安装滑轮组的方法,并并能根能根据安装情况分析拉力的大小与物重的据安装情况分析拉力的大小与物重的关系关系。【重点】定滑轮和动滑轮的特点。【难点】安装滑轮组的方法及根据情况分析滑轮组拉力的大小与物重的关系。新知导入你知道国
2、旗是怎样升到旗杆顶上的吗?新知导入滑轮也是一种简单机械,它在日常生活中的应用非常广泛。大家在生活中见过滑轮吗?滑轮有什么特点呢?其实国旗升到旗杆顶上是依靠旗杆上的滑轮。知识点 定滑轮和动滑轮1新知探究轴槽周边有槽,可绕中心轴转动的轮叫做滑轮。新知探究定滑轮定滑轮(1)定滑轮:使用滑轮时,其轴不随物体一起运动的滑轮叫定滑轮。定滑轮和动滑轮新知探究(2)使用滑轮时,轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮。电动起重机的动滑轮新知探究如图所示,大人利用滑轮将重物吊到二楼,孩子想帮忙,却把自己吊了上去。想想看,为什么会出现这样的笑话?你能解释其中的道理吗?想想议议新知探究而孩子对绳子的拉力小于重物的重力,且重物
3、的重力大于孩子的重力,因此孩子被吊到二楼。图中滑轮为定滑轮,大人对绳子的拉力与重物的重力大小相等,且小于大人自身重力,因此大人可将重物通过定滑轮吊到二楼。新知探究典例1如图所示,利用动滑轮来工作的是()轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮ABDCD新知探究1.提出问题(1)使用定滑轮、动滑轮是否省力(或更费力)?(2)使用定滑轮、动滑轮是否省了距离(或需要移动更大的距离)?(3)什么情况下使用定滑轮,什么情况下使用动滑轮?2.设计实验分别使用定滑轮、动滑轮缓缓提升同一物体,记录整个过程中用力大小、物体移动距离及动力移动的距离、动力的方向,找出动滑轮和定滑轮的特点。实验:研究定滑轮和动滑轮的特点新知
4、探究用弹簧测力计直接测出钩码的重力。用弹簧测力计测量使用定滑轮所用拉力的大小。竖直向下匀速拉动弹簧测力计,观察重物移动的距离和拉力作用点移动的距离。探究定滑轮的特点新知探究实验结论:定滑轮不省力也不省距离,但能改变力的方向。新知探究定滑轮的实质:相当于一个能够连续转动的等臂杠杆。由杠杆平衡的条件:F1l1=F2l2即Fl1=Gl2所以F=G因为l1=l2定滑轮的实质新知探究用弹簧测力计直接测出钩码的重力;竖直向上匀速拉动弹簧测力计,记录弹簧测力计的示数,观察重物移动的距离和拉力作用点移动的距离。探究动滑轮的特点新知探究实验结论:能省一半的力,但要费距离,且不能改变力的方向。新知探究1.在实验中
5、,注意要使动滑轮两侧绳子平行或夹角很小。2.实验中应选用质量较小的动滑轮,使用重一些的钩码。因为较重的钩码能减小实验中摩擦力的影响,而且只有当钩码重力大于动滑轮重力时,才能得出动滑轮可以省力的结论。特别提醒!新知探究如图所示,重物的重力作用线通过滑轮中心轴,滑轮的“支点”位于绳与轮相切的点O,因此动力臂等于直径长度,阻力臂等于半径r,动力臂是阻力臂的两倍。动滑轮的实质:相当于一个动力臂等于阻力臂2倍的杠杆。动滑轮的实质新知探究F=(G物+G轮)/2动滑轮两种常见情况的等量关系(设物体做匀速运动,忽略摩擦)F=2G物+G轮如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做()A.省力,不改变施力方向B.
6、不省力,改变施力方向C.既省力,也改变施力方向D.既不省力也不改变施力方向新知探究典例2A新知探究典例3如图所示,小明用重为4N的定滑轮匀速提升物体,小明所用拉力为10N。不计摩擦和绳重,则物体的重力为()A.4N B.6N C.10N D.14NC2新知探究知识点 滑轮组定滑轮能改变力的方向,但不能省力动滑轮能省力,但不能改变力的方向能否得到这样一种机械,既可以省力,又可以改变力的方向呢?新知探究定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组。滑轮组的特点:_改变力的方向;_省力;_距离。能可以费新知探究在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线,观察绕在动滑轮上的绳子段数。n=_2甲乙甲图中:乙图中:n=_
7、3确定承担物重绳子段数n的方法新知探究若忽略动滑轮重和摩擦,则F=G物n1FG滑轮组的省力情况使用滑轮组时,忽略摩擦,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重和动滑轮重的几分之一,即动力F=(G物+G动)n1新知探究s指的是绳子自由端移动的距离;h是指物体上升的高度;n表示承担物重的绳子的段数。图甲:滑轮组有几段绳子吊着物体,绳子自由端移动的距离就是物体升高距离的几倍:s=nhs=2h图乙:s=3h滑轮组的费距离情况新知探究(1)确定绳子的段数用n=或 n=来求,当n不是整数时,要采用只入不舍的“进一法”处理小数位。GFsh(2)滑轮组的绕绳方法当承重绳子的段数n为奇数时,绳子的固定
8、端在动滑轮上;当承重绳子的段数n为偶数时,绳子的固定端在定滑轮上;概括为“奇动偶定”。滑轮组的组装新知探究典例4用滑轮组提升重1000N的物体,绳子能够承受的最大拉力为400N,请在图中画出滑轮组绳子的绕法。(不计动滑轮重、绳重和摩擦)解析:(1)确定绳子的段)确定绳子的段数,用数,用“进一法进一法”处理处理小数位,小数位,G物Fn=2.5,故至少需要故至少需要3段绳子承担物重段绳子承担物重。1000N400N(2)根据)根据“奇动偶奇动偶定定”的原则的原则,绳子绳子起始端应起始端应系在动滑轮的挂钩上,然后再向系在动滑轮的挂钩上,然后再向定滑轮绕线。定滑轮绕线。知识点 轮轴与斜面3新知探究门把
9、手、方向盘等属于又一类简单机械轮轴。轻轻转动门把手,就可以把门锁打开司机用不大的力转动方向盘,在轴上就能产生较大的力使汽车转弯新知探究轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮,小轮叫轴。轮轴新知探究注意:轮轴不一定省力,关键看动力施加在轮上还是轴上。轮轴相当于一个可连续转动的杠杆,支点在轮轴的轴线上。F1R=F2r新知探究斜面是一种能省力,却费距离的简单机械。斜面新知探究斜面的作用新知探究光滑的斜面沿斜面向上的推力:l斜面高度一定时,斜面越长越省力F=Gh斜面的特点新知探究典例5轮轴不一定省力,关键看动力作用在轮上还是轴上下列说法错误的是()A.使用轮轴既可以省力,又可以改变力的方
10、向B.盘山公路实际上就是一个斜面C.动力作用在轮轴的轮上,轮的半径就是动力臂D.使用轮轴一定省力D课堂小结滑轮定滑轮既能省力,又能改变力的方向可以省力,但不能改变力的方向,实质是省力杠杆不省力,可以改变力的方向,实质是等臂杠杆滑轮组其他简单机械动滑轮轮轴与斜面课堂达标1.如图所示为家庭手摇升降晾衣架结构图,当摇动手柄时,横梁可上升或下降,下列滑轮属于动滑轮的是()DA.甲 B.乙 C.丙 D.丁课堂达标2.(2019郴州中考)利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物,动滑轮重为10N(不计绳重与摩擦),则拉力F的大小为()C解析:由由题图知,题图知,n=2,不计,不计绳重和摩擦,则绳子绳重和摩擦,则绳子自由自由端的拉力端的拉力F=(G物物+G动动)=(200N+10N)=105 N,故,故C正确。正确。2112A.70 N B.100 N C.105 N D.110 N课堂达标3.(2019淮安中考)在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。课堂达标4.骑自行车是一种有氧运动,骑自行车上坡时往往要走S形路线,原因是上坡时,不管路线如何,爬上坡顶,升高的高度 (填“相同”或“不同”),但走S形的路线越长相当于斜面越长,斜面越长则越 (填“省力”或“费力”)。相同省力