資源簡介

(共35張PPT)
第3節 滑輪
八年級物理下冊 人教版
第十二章——簡單機械
教學目標
一
02
經歷滑輪概念的建立過程,提升從復雜物理現象中歸納簡單物理規律的思維。
科學思維
01
能識別定滑輪和動滑輪，描述其基本結構特點；熟練掌握滑輪組的組裝方法，并能根據組裝情況準確分析施加拉力與物重關系。
物理觀念
03
通過動手實驗，掌握定滑輪和動滑輪的特點及實質，并能根據需要選擇合適的滑輪來解決實際問題。
科學探究
04
通過實驗探究，激發學生對物理學科的濃厚興趣；讓學生認識到物理知識在生活中的廣泛應用，培養學生的社會責任感。
科學態度與責任
教學引入
二
！
知識回顧
在力的作用下，能繞固定點轉動的硬棒，叫做杠桿。
O
F1
F2
l1
l2
杠桿的“五要素”
支點：杠桿繞著轉動的點O。
動力：使杠桿轉動的力F1 。
阻力：阻礙杠桿轉動的力F2 。
動力臂：從支點到動力作用線的距離l1 。
阻力臂：從支點到阻力作用線的距離l2 。
教學引入
二
有時我們會看到工人站在地面上，利用滑輪將重物提升到樓上。
這樣使用滑輪有什么好處 會省力嗎
？
想想議議
定滑輪和動滑輪
三
定滑輪和動滑輪
1.滑輪：滑輪是一個邊緣有凹槽，能繞軸轉動的小輪。
軸
輪子
凹槽
定滑輪和動滑輪
三
2.定滑輪和動滑輪：
①使用過程中，滑輪的軸固定不動，該滑輪叫定滑輪。
旗桿頂端的滑輪
定滑輪和動滑輪
三
②使用過程中，滑輪的軸隨物體一起運動，該滑輪叫動滑輪。
定滑輪和動滑輪
三
【視頻欣賞】
動滑輪
定滑輪
定滑輪和動滑輪的特點有什么呢？
給你一個滑輪和一根細線，讓你提起砝碼，你能想到幾種組裝方法呢？
定滑輪和動滑輪
三
【實驗探究】探究定滑輪和動滑輪的特點
實驗猜想：
！
演示實驗
①兩類滑輪都可以拉起重物，在使用的時候有什么不同？
②使用定滑輪、動滑輪是否省力(或費力)
③使用定滑輪、動滑輪是否省距離(或需要移動更大的距離)
④什么情況下使用定滑輪，什么情況下使用動滑輪
定滑輪和動滑輪
三
實驗器材：
定滑輪、動滑輪、彈簧測力計、砝碼、細線等。
分別安裝定滑輪(圖乙)和動滑輪(圖丙)進行實驗。記錄實驗時彈簧測力計拉力的大小和方向，以及彈簧測力計和鉤碼移動的距離。
實驗猜想：
甲
乙
丙
定滑輪和動滑輪
三
1.探究定滑輪的特點
實驗過程：
①用彈簧測力計直接測出鉤碼的重力G。
②使用定滑輪緩緩提升鉤碼，記錄整個過程中拉力的大小F、鉤碼上升的距離h、拉力移動的距離s。
③改變拉力的方向，分別沿豎直方向拉升、斜著拉升、水平拉升鉤碼。
④改變鉤碼的重力，重復上述實驗。
【視頻欣賞】
G/N F/N h/格 s/格
0.5 0.5 1 1
1 1 2 2
1.5 1.5 3 3
定滑輪和動滑輪
三
分析論證：
①拉力與重力的大小關系：F=G，即使用定滑輪不省力。
②拉力的方向：可以改變。
③拉力（繩末端）移動距離與鉤碼上升高度的關系：s=h。
結論：使用定滑輪不省力，不省距離，可以改變力的方向。
定滑輪和動滑輪
三
2.探究動滑輪的特點
①用彈簧測力計直接測出鉤碼的重力G。
②使用彈簧測力計緩緩豎直向上拉動滑輪提升鉤碼，記錄過程中力大小F、鉤碼升高的距離h，及拉力移動距離s。
③改變鉤碼的個數，多次實驗。
【視頻欣賞】
G/N G動/N G+G動/N F/N h/格 s/格
1.5 0.3 1.8 1 1 2
2.5 0.3 2.8 1.5 2 4
3.5 0.3 3.8 2 3 6
定滑輪和動滑輪
三
①拉力與重力的關系：F＜G。
②拉力的方向：不能改變。
③拉力（繩末端）移動距離與鉤碼上升高度的關系：s=2h。
分析論證：
結論：使用動滑輪可以省力，但是費距離；且無法改變力的方向。
歸納總結：
使用定滑輪不省力，但可以改變歷的方向;
使用動滑輪可以省力，但不能改變為的方向，而且費距離。
定滑輪和動滑輪
三
交流與合作：
定滑輪和動滑輪
三
分析定滑輪與動滑輪屬于哪種類型的杠桿？
l1=l2=r
F1=F2
F2
F1
l1
l2
o
F2
F1
l1
l2
o
定滑輪是等臂杠桿
定滑輪和動滑輪
三
F1
F2
l2
l1
l1=2l2
忽略繩重和摩擦因素
F1=1/2F2
動滑輪是動力臂是阻力臂兩倍的杠桿
若考慮繩重和摩擦因素，則F2=G+G動
F1＞1/2（G+G動)
定滑輪和動滑輪
三
機械名稱 定 義 實 質 特 點
定滑輪
動滑輪
滑輪軸
固定不動
等臂杠桿
不省力，能改
變力的方向
滑輪和重物
一起移動
動力臂是阻力臂
二倍的杠桿
能省力，不能
改變力的方向
定滑輪和動滑輪的區別
是否有這樣的機械，既可以省力，又可以改變力的方向呢？
滑輪組
四
在實際應用中，人們常常把定滑輪和動滑輪組合在一起，構成滑輪組。利用滑輪組不僅可以改變力的方向，還可以改變力的大小，用較小的力提升較重的物體。
滑輪組
1.定義：把定滑輪和動滑輪組合在一起，就構成了滑輪組。
滑輪組
四
2.簡單的滑輪組
由一個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組。
G
F
G
F
方法一
方法二
此兩種情況下的滑輪組有哪些特點呢？
滑輪組
四
G
F
G總=G+G動
用方法一組裝的滑輪組將重物G勻速拉升一段距離h，繩子自由端的拉力F是多大？
繩子移動的距離s是多少？（不計繩子重力和摩擦，繩子和滑輪之間沒有相對滑動）
F = =
G+G動
2
s =2h
G
F
F
G總
2
繩端拉力為總重的一半
拉力端繩子移動的距離為重物移動距離的2倍
每段繩子都要承擔物重和滑輪重
滑輪組
四
用方法二組裝的滑輪組將重物G勻速拉升一段距離h，繩子自由端的拉力F是多大？
繩子移動的距離s是多少？（不計繩子重力和摩擦，繩子和滑輪之間沒有相對滑動）
G
F
G總=G+G動
G
F
F
F
F = =
G+G動
3
每段繩子都要承擔物重和滑輪重
G總
3
繩端拉力為總重的1/3
s =3h
拉力端繩子移動的距離為重物移動距離的3倍
滑輪組
四
不計繩子重力和摩擦，繩子和滑輪之間沒有相對滑動，若動滑輪上有n段繩子承擔物重，則勻速提升物體時，所需的拉力為多大？拉力端繩子移動的距離是多少呢？
拉力就是物體和動滑輪總重的n分之一，即
繩子自由端移動的距離是物體移動距離的n倍，即
F =
G+G動
n
s=
nh
滑輪組
四
2.滑輪組的組裝
如果給你一個定滑輪和一個動滑輪及相關器材，將其組成滑輪組，你能有幾種組裝方式？該如何組裝呢？
①確定繞繩的有效段數
②繞繩方式的判斷（奇動偶定）
根據 F= 　G 可得繩子的有效段數為n=G/F ，也可以根據 s=n 得n=s/ ，計算后本著“只入不舍”的原則取整數值n，即繩子的有效段數。
1
n
根據當承重的繩子段數n為偶數時，繩的起始端系在定滑輪上；
當n為奇數時，繩的起始端系在動滑輪上。
n=2
n=3
滑輪組
四
③動滑輪個數：當需要n段繩子時，動滑輪的個數N為
④定滑輪個數的確定
①施力方向與物體運動方向相同
a. 定滑輪比動滑輪少一個（n為偶數時）；
b. 定滑輪和動滑輪的個數相同（n為奇數時）。
② 施力方向與物體運動方向相反
a. 定滑輪和動滑輪的個數相同（n為偶數時）；
b. 定滑輪比動滑輪多一個（n為奇數時）。
n=3
①（n為奇數時）；②（n為偶數時）
n=3（奇數）
動滑輪的個數為 ：
=1（個）
定滑輪比動滑輪多一個，N=2
隨堂練習
五
1. 關于定滑輪和動滑輪，以下說法不正確的是（　　）
A．定滑輪實質是個等臂杠桿
B．使用定滑輪不省力但能改變動力方向
C．動滑輪實質是個動力臂為阻力臂兩倍的杠桿
D．使用動滑輪能省一半力，還能改變動力的方向
D
隨堂練習
五
2. A中的杠桿和物體處于靜止狀態，B、C、D中的物體被勻速吊起，所有物體重力均為G，不計動滑輪重力、繩重和一切摩擦，則所用拉力F最小的是（　　）
D
A．
B．
C．
D．
隨堂練習
五
3. 如圖所示，不計動滑輪與繩之間的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物體M以0.2m/s的速度向左勻速直線運動，彈簧秤的示數為20N，以下正確的是（　　）
①M受到地面的摩擦力為20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率為8W
④M受到的重力與地面對M的支持力是一對平衡力
A．①④
B．①②
C．①③
D．②④
A
隨堂練習
五
4.如圖所示的各種情況中，用同樣大小的力F將重物勻速提升，
不計繩與滑輪自重、不計摩擦，物重最大的是（　　）
A．GA
B．GB
C．GC
D．GD
C
隨堂練習
五
5. 某同學用重為10N的滑輪勻速提升重為90N的物體。不計繩重，則該同學所用拉力F的可能值是（　　）
A．25N
B．60N
C．50N
D．45N
B
課堂小結
六
①定義：軸固定不動的滑輪，實質是等臂杠桿.
②特點：不省力，但可以改變力的方向.
①定義：軸隨物體一起運動的滑輪.
②實質：動力臂是阻力臂2倍的杠桿.
③特點：省一半力，但不能改變力的方向.
①定義：定滑輪和動滑輪組合在一起.
②特點：既可以省力又可以改變力的方向.
③省力：F＝（G動+G輪）/n. 費距離：s=nh
滑輪組
定滑輪
滑輪
動滑輪
科學世界
七
輪軸和斜面
1.輪軸
司機用不大的力轉動方向盤，在軸上就能產生較太的力使汽車轉彎。
由兩個半徑不等的圓柱固定在同一軸線上組成，大的稱為輪，小的稱為軸。
輕輕轉動門把手，就可以把門鎖打開。
當動力作用在輪上時，輪軸是一個省力杠桿，但費距離。
科學世界
七
2.輪軸的特點
輪軸可以看成一個可連續轉動的不等臂杠桿。
輪
動力
阻力
軸
支點O
R
r
F
F2=G
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
根據杠桿的平衡條件F1l1=F2l2 得
FR=Gr
R>r
F科學世界
七
2.斜面
斜面是一個與水平面成一定夾角的的傾斜平面。
使用斜面推動物體
螺絲釘和電鉆鉆頭等也是斜面
盤山公路
科學世界
七
2.斜面的特點
將物體G，沿長為l、高為h的斜面，用大小為F的力拉上去，在此過程中：
不計斜面和物體間的摩擦力，根據功的原理，可得：
Fl =Gh，則：
斜面長是斜面高的幾倍，拉力就是物體重力的幾分之一，所以斜面是一種省力的簡單機械。但使用斜面時要費距離。

展開更多......

收起↑