資源簡介

滑輪
第3節
第十二章 簡單的機械
（人教版）八年級
下
01
新課標要求+課標解讀
這部分新課標里面雖然沒有單獨做一個說明，但是它卻是承接杠桿與機械效率不可或缺的一部分，滑輪是特殊的杠桿，生活中用途也極為廣泛，所以還是需要重點掌握的。
02
學習目標
1. 了解滑輪的結構
2. 掌握動滑輪和定滑輪的特點
3. 掌握利用滑輪（組）提升物體時的受力分析
4. 掌握判斷滑輪（組）中繩子段數的方法
5. 掌握利用滑輪（組）提升物體時繩子的縮短量與物體上升高度的關系
6. 了解輪軸和斜面在生活中的應用情景
03
課堂導入
瘦子哥為啥幫不了忙?
就這個小東西，讓我來吧
好！讓你來
看我分分鐘
......
你咋上來了？
臥槽
救我
04
定滑輪和動滑輪
軸
輪
槽
滑輪也是一中機械，其分為定滑輪和動滑輪
旗桿頂端的滑輪
04
定滑輪和動滑輪
使用過程中，滑輪的軸固定不動，該滑輪叫定滑輪。
04
定滑輪和動滑輪
和物體一起被提起的滑輪
使用過程中，滑輪的軸隨物體一起運動，該滑輪叫動滑輪。
吊機的動滑輪
04
定滑輪和動滑輪
04
定滑輪和動滑輪
杠桿的定義：一根硬棒(滑輪也挺硬的)，在力的作用下能繞著固定不變的點轉動，那么這個硬棒叫做杠桿。
杠桿
等臂杠桿
省力杠桿
杠桿
O
05
探究定滑輪和動滑輪的特點
從前面的理論分析可以得出動滑輪能省力（肯定就費距離），定滑輪不省力也不額外費力，那么是不是就沒用了啊？那么他們還有其他的特點嗎？理論和實際是不是有所區別呢? 接下來我們一起探究一下以下幾個問題：
（1）使用定滑輪是否省力（或更費力）？
（2）使用定滑輪是否省距離（或費距離）？
（3）什么情況下使用定滑輪?
（4）什么情況下使用動滑輪?
實驗結論：使用定滑輪不省力，但可以改變力的方向；使用動滑輪可以省力，但不能改變力的方向，而且費距離（單個動滑輪提起物體時，物體上升的高度是繩子伸長量的一半）。對動滑輪受力分析可得：2F拉=G動+G物+G繩+f（這是實際生活中使用單個動滑輪的情況）。
05
探究定滑輪和動滑輪的特點
由實驗得：不論是向上移動還是向下移動，對于動滑輪來說繩子移動的距離都是動滑輪移動的距離的兩倍且G物=2F拉。
06
滑輪組
如果既需要改變力的方向，又需要省更多的力、單獨使用定滑輪或動滑輪都無法滿足我們的需要。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。
06
滑輪組
不同的滑輪組
06
滑輪組
觀察這兩幅圖，動滑輪上所連接的繩子的情況不一樣的。
繩子與動滑輪連接的多少我們成為段數（股數），也就是動滑輪上有幾根繩子（一般用字母 n 來表示），那個勾勾也算動滑輪上哦，分析的時候注意不要漏掉。
從前面的視頻里面我們可以知道物體上升的高度與繩子的長度變化量存在一定的關系，通過進一步實驗得到他們的關系：
06
滑輪組
此圖中與動滑輪連接的繩子段數n=2，動滑輪上升的高度是繩子拉升量的一半，放上重物得到的結論依舊成立，且可以得出：h繩=nh物，由于物體和繩子變化的等時性，故：v繩=nv物
06
滑輪組
此圖中與動滑輪連接的繩子段數n=3，動滑輪上升的高度是繩子拉升量的三分之一，放上重物得到的結論依舊成立，且仍可以得出：h繩=nh物，v繩=nv物
06
滑輪組
F1
F2
G物+G動
3F1
3F1=G物+G動
2F2
2F2=G物+G動
對滑輪組中的動滑輪受力分析（跨過滑輪的繩子拉力相同）
這兩種情況均為平衡狀態下且不考慮繩重和摩擦的分析；
在不考慮動滑輪的重力時(G動=0)，用滑輪組提起重物時，動滑輪上有幾段繩子承擔物重，提起物體的力就是物重的幾分之一。
G物+G動
06
滑輪組
對滑輪組中的動滑輪受力分析（跨過滑輪的繩子拉力相同）
F1=G
2F2=F1+G動
2F3=G動+F2
2F=F3+G動
F1=G
2F拉=G+G動
2F1=F阻
2F拉=F阻
這個雖然在分析的式子上不考慮G動，但實際上動滑輪的重力會影響拉力的大小，因此有的時候這個等式并不相等。
06
滑輪組
考慮最大拉力時一般要看三個地方：
對滑輪組中的動滑輪受力分析
F2
這里不但要注意左邊的條件，還需要注意人施加的拉力不能超過人本身的重力，否則就被重物拉起來了。
對于定滑輪受力分析時，繩子的段數和之前判斷動滑輪上繩子段數方法一樣，有幾根繩子在定滑輪上，對定滑輪來說就有幾倍的拉力往下。即左邊的圖：F=2F1+G定，右邊的圖：F=3F2+G定
F1
這里需要注意一下這三個地方的繩子被拉斷斷時的條件，要注意施加的拉力和所掛重物需要保證繩子不會被拉斷
F
F
07
輪軸和斜面
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。
輪軸：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。
07
輪軸和斜面
生活中的輪軸：
07
輪軸和斜面
輪軸的特點：輪軸可以看成一個可連續轉動的不等臂杠桿。如圖，輪軸作為杠桿的支點在軸心O，輪半徑R是動力臂，軸半徑r是阻力臂。根據杠桿的平衡條件F1l1=F2l2 得 F1R=F2r，因為R>r 所以 F107
輪軸和斜面
斜面：斜面是與水平面成一定角度的的平面。例如，盤山公路、樓梯等都是斜面。
盤山路也是斜面
使用斜面推動物體
螺絲釘和電鉆鉆頭等也是斜面
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。
?
07
輪軸和斜面
08
習題練習
C
08
習題練習
A
08
習題練習
C
08
習題練習
A
08
習題練習
C
08
習題練習
D
08
習題練習
C
08
習題練習
C
08
習題練習
D
08
習題練習
甲
乙
2
3
乙
2h
?3h
省力
可以改變力的方向
費距離
08
習題練習
滑輪的自重
A
08
習題練習
(1)400N；(2)0.4m/s；(3)不能
08
習題練習
(1)0.3m/s；(2)120N；(3)260N
08
習題練習
80
1
40
【例15】圖甲中的轆轤是由具有共同轉動軸的大輪和小輪組成，提水時，用力使大輪轉動，小輪隨之轉動并纏繞井繩，提起水桶。提水時，轆轤可視為______杠桿，支點是圖乙中的_____點；圖丙是某種水龍頭開關，為了更省力，應選用開關___（選填①/②）。
08
習題練習
省力
B
①
09
作業布置
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