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(共33張PPT)
滑輪
第2節
第十一章 機械與功
（教科版）八年級
下
01
學習目標
1.認識定滑輪、動滑輪和滑輪組；
2.理解定滑輪、動滑輪和滑輪組的工作特點；
3.通過實驗探究理解動滑輪力與距離特點；
4.能分析滑輪的應用實例。
02
新課標要求+課標解讀
2022課標要求：
2.2.6知道簡單機械。探究并了解杠桿的平衡條件。
課標解讀：
通過觀察能夠識別生產生活中常見的定滑輪和動滑輪，了解定滑輪和動滑輪的結構。進行實驗探究，了解定滑輪、動滑輪、滑輪組的特點和作用。會根據要求使用和組裝滑輪組，能夠根據滑輪及滑輪組的特點解決簡單問題。了解滑輪及滑輪組的應用，初步認識科學技術對人類社會發展的作用。
03
激趣導入
【觀察】在施工現場，我們經常看到大型吊車。它可以把大型貨物吊上去，它是怎樣工作的，它又是利用了什么機械呢？
03
激趣導入
吊車能把大型貨物吊上去，利用的主要機械就是滑輪。
滑輪也屬于簡單機械，它的工作原理是什么，滑輪又有哪些特點呢？
滑輪：
周邊有凹槽，繞裝軸轉動的輪子叫作滑輪。
軸
輪
槽
04
新課教學
一、定滑輪
1.使用時，軸固定不動(滑輪不隨物體移動)的滑輪，叫定滑輪。
旗桿頂端的滑輪
定滑輪
04
新課教學
2.實驗探究-使用定滑輪輪
實驗器材
鐵架臺、定滑輪、細線、鉤碼、刻度尺、彈簧測力計
設計實驗
如圖所示，把定滑輪固定在鐵架臺上，鉤碼掛在細線的一端；彈簧測力計掛在細線的另一端，用力緩慢拉動彈簧測力計向下勻速運動。
記錄拉力的大小、鉤碼上升的距離、拉力移動的距離及拉力的方向。
G
拉力F
物重G/N 物體移動方向 物體移動 距離h/cm 拉力F/N 拉力 方向 拉力移動
距離S/cm
04
新課教學
進行實驗
G
（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物、拉力移動的距離s繩及拉力的方向。
h物
F
s繩
04
新課教學
(3)改變拉力的方向：
F1
F2
F3
(4)改變鉤碼的重力，重復上述實驗。
分別沿豎直方向拉升、斜著拉升、水平拉升鉤碼，觀察拉力F1、 F2、 F3、的大小。把實驗數據記入表格中。
04
新課教學
04
新課教學
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S繩與鉤碼上升高度h物的關系：S繩=h物
鉤碼重 G/N 鉤碼移動 方向 鉤碼移動 距離h/m 拉力 F/N 拉力 方向 拉力移動
距離s/m
1.5 豎直向上 0.3 1.5 豎直向下 0.3
1.5 豎直向上 0.3 1.5 斜向下 0.3
1.0 豎直向上 0.4 1.0 豎直向下 0.4
04
新課教學
3.定滑輪的實質分析：
L2
=
相當于一個等臂杠桿
F = G
O
L2
L1
L1
F
G
O
L2
L1
04
新課教學
二、動滑輪
起重機下面的滑輪
動滑輪
1.動滑輪：使用時，滑輪位置隨被拉物體一起移動的滑輪叫動滑輪。
動滑輪
用動滑輪拉船
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新課教學
2.實驗探究-使用動滑輪輪
實驗器材
鐵架臺、動滑輪、細線、鉤碼、刻度尺、彈簧測力計
設計實驗
如圖所示，把繩子一端固定在鐵架臺上，另一端通過動滑輪掛在測力計的掛鉤上；鉤碼掛在動滑輪的軸上，用力緩慢拉動彈簧測力計豎直向上勻速運動。
記錄整個過程中用力大小、鉤碼升高的距離及拉力移動的距離。
物重G/N 物體移動方向 物體移動 距離h/cm 拉力F/N 拉力 方向 拉力移動
距離S/cm
04
新課教學
進行實驗
（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，記錄整個過程中用力大小F、鉤碼升高的距離h及拉力移動的距離s。
F
（3）將測量結果填入表格。改變鉤碼的個數，重復上述實驗過程。
h
s
G
04
新課教學
分析論證
①拉力與重力的關系：F＜G，即使用動滑輪省力。若不計動滑輪的重力及摩擦力時，則拉力：F=G/2。
②拉力的方向：不能改變。
③拉力（繩末端）移動距離s與鉤碼上升高度h的關系：s繩=2h物。
物重 G/N 物體移動 方向 物體移動 距離h/m 拉力 F/N 拉力 方向 拉力移動
距離s/m
2 豎直向上 0.3 1.1 豎直向上 0.6
2 豎直向上 0.3 1.2 豎直向上 0.6
1.0 豎直向上 0.2 0.6 豎直向上 0.4
04
新課教學
04
新課教學
3.動滑輪的實質分析
動滑輪實質可看做是一個動力臂是阻力臂兩倍的杠桿
動滑輪能省一半的力，但要多移動一倍的距離，且不能改變動力的方向。
G
F
O
L1 = 2R
L2 = R
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新課教學
4.動滑輪的兩種用法
O
G
l1
l2
F
O
G
l1
l2
F
動力作用在輪上，省力但費距離
動力作用在軸上，費力但省距離
F=
G+G動
2
F=
2G+G動
F
G動
G
G動
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三、滑輪組
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。
1.定義：把定滑輪和動滑輪組合在一起，就構成了滑輪組。
04
新課教學
由一個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組有幾種組合方式
組合一
組合二
這樣的組合各有什么特點
2.簡單的滑輪組
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新課教學
G
F
用滑輪組組合一將重物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？
承擔重物的繩子段數是多少？（不計繩子重力和摩擦及滑輪自重）
F =
s=2h
G
F
F
1
2
G
拉力端繩子移動的距離為重物移動距離的2倍
繩端拉力為物重的一半
承擔重物的繩子段數
n=2
G
3.滑輪組的特點
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新課教學
用滑輪組組合二將重物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？
承擔重物的繩子段數是多少？（不計繩子重力和摩擦及滑輪自重）
F =
s=3h
1
3
G
拉力端繩子移動的距離為重物移動距離的3倍
繩端拉力為物重的三分之一
承擔重物的繩子段數
n=3
G
F
G
G
F
F
F
3段繩子承擔
2段繩子承擔
5段繩子承擔
4段繩子承擔
繩子的開始端掛在定滑輪上，物重由偶數段繩子承擔。
繩子的開始端掛在動滑輪上，物重由奇數段繩子承擔。
4.滑輪的連接規律
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新課教學
04
新課教學
F
G
F
G
F
G
n=2
n=3
n=4
F
G
n=5
04
新課教學
組裝滑輪組的原則——“奇動偶定”
當承重的繩子段數n為偶數時，繩子固定端系在定滑輪的掛鉤上；當n為奇數時，繩子固定端系在動滑輪的掛鉤上。這一原則可概括為“奇拴動，偶拴定”。簡稱“奇動偶定”。
n=2
n=3
n=3
n=4
n=4
n=5
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新課教學
1. 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
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新課教學
2.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
04
新課教學
3. 如圖所示，重600N的物體在大小為100N的水平拉力F作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運動了10s，滑輪組的機械效率為60%。在此過程中下列選項正確的是（　　）
A．物體與地面間的滑動摩擦力為100N
B．拉力F做的功為100J
C．額外功的功率是8W
D．繩子自由端移動的速度為0.3m/s
C
04
新課教學
4. A、B兩種實心物體的質量與體積的關系如圖甲所示，把體積相等的 A、B物體掛在滑輪組下，若要使它們處于靜止狀態，則在圖乙的虛線框內懸掛B物體的個數是（不計摩擦和滑輪的自重）（　　）
A．2 個
B．3 個
C．4 個
D．5 個
A
05
課堂小結
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
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