資源簡介

(共29張PPT)
第六章 力與機械
第6節 滑輪
2025
春季新教材版
八年級下冊滬粵版
第2課時 滑輪組和輪軸
教學
目標
新課
導入
課堂小結
滑輪組
課堂
練習
滑輪的相關計算
目錄
結構識別：能識別滑輪組的定滑輪、動滑輪及繩子連接方式.
特點理解：明白滑輪組既省力又改變力方向，省力程度與繩子段數成正比.
應用列舉：知道滑輪組在建筑、港口、家居等領域的廣泛應用.
工作原理分析：理解定滑輪改變力方向、動滑輪省力，組合使用實現復雜力傳遞.
相關計算掌握：學會計算滑輪組機械效率、省力情況、繩子長度和移動距離等.
實際問題解決：能設計滑輪組裝置提升重物，或分析不同情況下的滑輪組選擇.
探究問題提出：提出關于滑輪組省力效果與繩子段數關系、設計既省力又省距離滑輪組等問題.
實驗方案設計：通過實驗測量拉力、物體上升距離、繩子移動距離等，驗證滑輪組原理和特點.
數據收集分析：收集實驗數據，分析得出滑輪組工作原理和特點，得出結論并交流.
學習態度：積極主動參與學習，認真聽講、思考、提問，對物理知識保持濃厚興趣.
嚴謹態度：如實記錄實驗數據，認真分析現象，不盲目跟從他人觀點，自主探究得出結論.
關注應用：思考滑輪組對生活和生產的影響，增強將物理知識應用于實際生活的意識和責任感
物理觀念
科學思維
科學探究
科學態度與責任
教學目標
新課導入
生活再體驗
在繁忙的港口碼頭，一艘巨大的貨輪剛剛靠岸，準備卸載大量的集裝箱貨物。碼頭上，幾臺高聳的起重機正在緊張地工作，它們的吊臂伸向貨輪，將一個個沉重的集裝箱從船上吊起，然后平穩地運送到碼頭上，等待進一步的運輸和分發。
滑輪組
觀察與思考
使用滑輪組時拉力與物重的關系
將一個定滑輪與一個動滑輪組成如下圖所示的滑輪組，并測出不同情況下拉力F和鉤碼的重力G。
使用定滑輪能改變力的方向，使用動滑輪能省力，把它們組合起來使用，就可以既省力又改變力的方向。
滑輪組
觀察與思考
使用滑輪組時拉力與物重的關系
實驗 序號 鉤碼 重力G/N 拉力 大小F/N 吊起動滑輪的繩子股數n
1
2
3
請根據表中的數據找出 F、 G 和 n 之間的關系。 實驗表格：
請用兩個滑輪組成如圖所示的滑輪組，并測出不同情況下拉力 F和鉤碼的重力 G，填入表中。
滑輪組
觀察與思考
甲 乙
繩子的起點
拉力的方向
拉力的大小
移動的距離
這兩種繞線方法有什么不同？
甲
乙
定滑輪上
向下
（將動滑輪+鉤碼作為一個整體分析受力）
甲
乙
G總
3F
G總
2F
F=
2
G總
s=2h
實驗結論：使用滑輪組吊重物時，若動滑輪重、繩重和摩擦不計，動滑輪被幾股繩子吊起，所用的力就是物重的幾分之一。
動滑輪上
豎直向上
F=
3
G總
s=3h
滑輪組
觀察與思考
結論：
=
n
G總
F
F
甲
乙
動滑輪+物體
甲
G總
4F
乙
G總
5F
n是承擔總重的繩子段數
使用滑輪組時拉力與物重的關系
滑輪組
例題解析
F=
s=
G=100 N
h=10 m
一位同學組裝了如圖所示的滑輪組，將重100N的重物勻速提升10m，若每個滑輪重20 N，且不計繩重和摩擦。求：繩自由端的拉力F和移動的距離s。
解析
動滑輪+物體
G總
2F
因為重物勻速上升，
所以，2F=G總=G + G動
G+G動
F=
2
=
100N+ 20N
2
=60N
s=2h=2×10m=20m
答：繩自由端的拉力F是60N，其移動的距離s是20m 。
滑輪組
歸納與總結
滑輪組繞繩作圖要點
先確定承擔物重的繩子的段數n，根據“奇動偶定，由內向外”的原則
1.繩子的固定端必須拴在掛鉤上，且由內到外繞線。
2.繞線要與輪的邊緣相切，繞線必須畫直，通常在最后一股（最外層）繩子的末端標出拉力方向。
3.各個滑輪都要利用，都應有繞線，但每個滑輪只能繞一次線。
注意：一些特殊的要求，比如“最省力”、“人要站在地面上”、“向下拉”等，還要符合一定的物理情景。
滑輪組
觀察與思考
滑輪組的幾個概念
s：繩子自由端移動的距離
h：重物被提升的高度
n：承重的繩子股數
滑輪組
觀察與思考
結論
滑輪組
滑輪組
歸納與總結
確定承擔物重繩子股數n：首先分清定滑輪、動滑輪，在定滑輪和動滑輪之間畫一虛線，將它們隔離開，只數繞在動滑輪上的股數。
(3)滑輪組的組裝
n為偶數，繩端始于定滑輪；n為奇數，繩端始于動滑輪；即“奇動偶定”。
經驗技巧
滑輪組設計原則
歸納為奇動偶定；一動配一定，偶數減一定，變向加一定。
兩股繩子配一個動滑輪，一個動滑輪一般配一個定滑輪。力的作用方向不要求改變時，偶數股繩子可減少一個定滑輪；要改變力的作用方向，需增加一個定滑輪。
滑輪組
速記口訣
滑輪組組裝口訣
單從動，雙從定，從里向外繞。
拓寬視野
電車運行過程中，拾電器會把輸電線向上托起。如果使用兩端固定的鋼纜，懸線會因此松，輸電線將左右搖擺，有可能脫離拾電器造成斷電事故。
使用滑輪組可以保證輸電線的高
度變化時鋼纜始終保持張緊狀態。
滑輪組作圖與計算
觀察思考
如何判斷繩子的股數
用虛線將滑輪組隔開，看動滑輪和重物由幾根繩子拉著，則繩子股數即為幾。
滑輪組作圖與計算
例題講解
1. 如圖所示，水平地面上有一重900 N 的物體，一個人站在地上利用滑輪組將重物勻速提升。要想使人所用的拉力最小，請在圖中畫出滑輪
組上繩子的繞法。
解：如圖所示。
滑輪組作圖與計算
觀察思考
給滑輪組繞線
關鍵是確定繩子的固定端，可分為兩種情況
(1)動滑輪和定滑輪個數相等時，“奇動偶定”，即n為奇數時，固定端在動滑輪上，n為偶數時，固定端在定滑輪上。
(2)動滑輪和定滑輪個數不相等時，只有一種繞法，固定端一定在個數較少的滑輪上。
滑輪組作圖與計算
觀察思考
F
.
實驗表明，使用滑輪組拉重物時，若動滑輪重和摩擦不計，動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
1
3
F＝
f
f
N
G
T
如圖所示，拉力F的大小等于 。
1
n
F＝
f
滑輪組作圖與計算
股數為奇數，繩子從動滑輪出發
股數為偶數，繩子從定滑輪出發
確定繩子的股數 ≤2n+1
（n指動滑輪的個數）
繩子互不交叉，一個滑輪最多經繩子繞過一次，兩股繩子
4股繩子
5股繩子
滑輪組作圖與計算
最小的力使物體勻速上升
動滑輪上的繩子股數最多
3股
輪軸
由輪和軸組成，能繞共同軸線旋轉的機械，我們稱之為輪軸。
輪軸
觀察思考
輪軸相當于一個支點在軸心，動力臂和阻力臂分別是內圓和外圓半徑。如果動力作用在外輪邊緣，則動力臂是外輪半徑，實質是省力杠桿；相反地，如果動力作用在內輪邊緣，則動力臂是內輪半徑，實質是費力杠桿。
課堂小結
課堂練習
考點一：滑輪組
【典型例題1】
【答案】C
如圖所示是汽車起重機的示意圖，其中A、B組成滑輪組，C桿伸縮可改變吊臂的長短，D桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度，O為吊臂的轉動軸。裝在E里的電動機牽引鋼絲繩，利用滑輪組提升重物，H為在車身外側增加的支柱，F為吊臂頂端受到豎直向下的力。下列有關汽車起重機的敘述中錯誤的是（　　）A．滑輪組中A滑輪可以省力B．當C桿伸長時吊臂對D桿的壓力將變大C．當D桿伸長時力F的力臂將變大D．H的作用是工作時以防翻車、避免輪胎
受到的壓力過大
課堂練習
【遷移訓練1】
下列關于滑輪和滑輪組的說法中，完全正確的一組是（　　）
①使用定滑輪一定既不省力也不費力；
②使用動滑輪有時可能不省力；
③使用滑輪組一定比使用動滑輪省力；
④使用滑輪組有時既能省力，又能改變力的方向；
⑤使用滑輪組總是既省力又改變力的方向；
⑥組成滑輪組時，動滑輪和定滑輪的數目一定要相等。
A．①④ B．②⑤⑥ C．②④ D．②④⑥
【答案】C
課堂練習
【答案】（2）300N；（3）100N
考點二：滑輪組作圖及計算
【典型例題2】
工人利用如圖所示的兩個滑輪組成滑輪組，
向下拉動繩子來提升貨物。已知貨物重600N。
不計繩重及摩擦。（1）在圖中畫出繩子的繞法；（2）若忽略動滑輪重，工人所用拉力多大；（3）若不可忽略動滑輪重，工人實際所用拉力為350N，動滑輪有多重？
課堂練習
考點三：輪軸
【典型例題3】
【答案】力的方向 減小阻力臂 160
使用簡單機械可以給人們的生活帶來便利。如圖甲，旗桿的頂端安裝著一個定滑輪，用來改變 ；圖乙把被剪物體盡量靠近剪刀的轉動軸，是為了 ，從而使得剪斷物體更省力；圖丙中小轎車的方向盤相當于一個輪軸，若F1＝20N，盤的半徑為20cm，軸的直徑為5cm，不計摩擦阻力，則F2＝ N。
ENDING!
2024
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謝謝觀看

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