[名校聯(lián)盟]河南省鄲城縣光明中學(xué)八年級(jí)物理下冊(cè)102 滑輪及其應(yīng)用 課件
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第二節(jié) 滑輪及其應(yīng)用,,人類與動(dòng)物的一個(gè)較大區(qū)別是人類制造了工具,并且懂得用工具去改變我們的生活改變我們的世界,因此有了21世紀(jì)偉大的今天,莊嚴(yán)的一刻,大家對(duì)這一現(xiàn)象有沒(méi)有疑問(wèn)?,五星紅旗是向什么方向運(yùn)動(dòng)的?,旗手施加給五星紅旗的力向什么方向?,為什么力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反紅旗還可以順利升起呢?奧妙在哪?,向上,向下,旗桿 的頂部 安裝了 一種 簡(jiǎn)單 的 機(jī)械, 滑輪,滑輪,軸,帶凹槽的輪,.,滑輪 主要部分是能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子,滑輪的定義:周邊有槽,能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪,起重機(jī)吊臂上的滑輪,嘗試采用繩,一個(gè)滑輪,鐵架臺(tái)將勾碼提到高處,你有什么方法?,細(xì)線,滑輪,鉤碼,鐵架臺(tái),動(dòng)滑輪和定滑輪,你使用的哪種方法?這兩種方法有什么不同呢?,,,,,,,,,,,,動(dòng)滑輪,定滑輪,方案一,方案二,實(shí)物圖,定滑輪 軸固定不動(dòng)的滑輪,動(dòng)滑輪 軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪,滑輪的分類,,(09溫州)下列各圖中利用了動(dòng)滑輪的是( ),D,思考,這兩種方案有什么共同點(diǎn)和區(qū)別,共同點(diǎn) 區(qū)別,都使物體向上運(yùn)動(dòng),通過(guò)實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究,提出問(wèn)題:研究使用定,動(dòng)滑輪將物體豎直向上提升過(guò)程中,用力大小、方向,移動(dòng)距離與物重、物體上升距離之間的關(guān)系。,猜想與假設(shè),制定計(jì)劃設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物重和力的大小 尺子測(cè)量力移動(dòng)的距離和物體移動(dòng)的距離,使用定滑輪提升物體 (勻速),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)結(jié)論:定滑輪不省力、不省距離,但能改變力的方向。,定滑輪 F拉=G物 S=h,繩子端移 動(dòng)的距離,,物體上升的距離,使用動(dòng)滑輪提升物體 (勻速),,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:動(dòng)滑輪可以省一半力,但費(fèi)一倍距離,不能改變力的方向。,經(jīng)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù),動(dòng)滑輪 F拉=1/2G物 S=2h,繩子端移 動(dòng)的距離,,物體上升的距離,忽略動(dòng)滑輪的重力和繩子與動(dòng)滑輪,定滑輪之間的摩擦力,,,動(dòng)滑輪 F拉=1/2(G物+G動(dòng)滑輪) S=2h,繩子端移 動(dòng)的距離,,物體上升的距離,忽略繩子與動(dòng)滑輪,定滑輪之間的摩擦力,考慮動(dòng)滑輪的重力,實(shí)驗(yàn)結(jié)論,1,使用定滑輪不省力,不省距離,但可以改變力的方向 F拉=G 物 S繩=h物,2,使用動(dòng)滑輪可以省一半的力,但浪費(fèi)一倍的距離,不可以改變力的方向 F= G物 F= (G物+G動(dòng) ) S=2h,杠桿知識(shí)回顧,1、定義:一根硬棒,在力的作用下如果能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),這根硬棒就叫做杠桿。,,,,,,,可見,滑輪也是杠桿,根據(jù)杠桿的種類的特征,和動(dòng)、定滑輪的特點(diǎn),動(dòng)、定滑輪分別屬于哪一類型的杠桿,為什么?分別找出動(dòng)、定滑輪的五要素。,,O,r,r,,,,,F,,,,F,,,,,,,,定滑輪實(shí)質(zhì) 是一個(gè)等臂杠桿 ( l1=l2 ),使用定滑輪為什么不省力?,練習(xí):,1、 如圖9所示中,通過(guò)定滑輪勻速提起重物G時(shí),向三個(gè)方向拉動(dòng)的力分別為F1、F2、F3,則三個(gè)力大小關(guān)系是 A.F1最大 B.F2最大 C.F3最大 D.一樣大,,,,,,尋找支點(diǎn),2r,r,,,,F,,,,O,,,,,動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì): 動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿,使用動(dòng)滑輪為什么可以省力?,,2、圖1中A是____滑輪。利用這樣的裝置把物體舉高,用力的方向應(yīng)向____(選填“上”、“下”)。如果用26牛的拉力,勻速提起50牛的物體,不計(jì)繩重和摩擦,滑輪 A重 牛。若要使物體上升2米,應(yīng)將繩的自由端拉動(dòng)____米。,3、如圖5所示甲、乙兩個(gè)裝置,已知: A 重100牛,A在地面上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力為40牛(不考慮繩與滑輪的摩擦)。要使A向右勻速滑動(dòng),拉力F甲= 牛,F(xiàn)乙= 牛,請(qǐng)您幫忙抓住,我到樓上接袋子。,,救命!,啊?你怎么上來(lái)了!,好的,唉,唉唉.,?,這是怎么回事?為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況?,不能省力 可以改變力的方向,,定滑輪,動(dòng)滑輪,如何既省力又能改變力的方向,如何既能吃到香菇又能吃到肉肉? 香菇炒肉,定滑輪雖然能改變力的方向,使我們工作方便,但不能省力;,于是人們就把定滑輪和動(dòng)滑輪組合起來(lái)使用,把它們各自的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái),這樣就組成了滑輪組.,而動(dòng)滑輪雖然能省一半力,但不能改變力的方向,使用時(shí)經(jīng)常感覺(jué)不便.,由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪繞成滑輪組有幾種繞法?,小組討論,通過(guò)實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究,提出問(wèn)題:研究使用滑輪組將物體豎直向上提升過(guò)程中,用力大小、承擔(dān)物重的繩子段數(shù),移動(dòng)距離與物重、物體上升距離之間的關(guān)系。,猜想與假設(shè),制定計(jì)劃設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物重,動(dòng)滑輪重和力的大小 尺子測(cè)量力移動(dòng)的距離和物體移動(dòng)的距離,,,,與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù),,,,,,,,,,,,,,1:滑輪組,由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果:,拉力F的大小與吊起動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n有關(guān)。,n=2,n=2,n=3,,,,,,使用滑輪組提升物體 (勻速),,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:滑輪組可以省力,但費(fèi)n倍距離,經(jīng)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù),滑輪組 F拉=1/nG物 S=nh,繩子端移 動(dòng)的距離,與 動(dòng)滑輪 相連的繩子段數(shù),,,,,,,,h,,,,,,,,,物體升高h(yuǎn)相當(dāng)于繩子少了3h,則繩子端在相等的時(shí)間移動(dòng)的距離為3h,實(shí)驗(yàn)結(jié)論,滑輪組中拉力的大小和承擔(dān)物體重力的繩子段數(shù)(即與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù))有關(guān),在不考慮繩子與滑輪組的摩擦力,動(dòng)滑輪重力的情況下,在不考慮繩子與滑輪組摩擦力,而考慮動(dòng)滑輪重力的情況下,,,S=nh,S=nh,,滑輪組,滑輪組的特點(diǎn),在不計(jì)摩擦?xí)r,所用動(dòng)力是物體和動(dòng)滑輪總重的n分之一,動(dòng)力通過(guò)的距離s是阻力通過(guò)距離h的n倍,F,G物+G動(dòng),n,繩子根數(shù)(n):與動(dòng)滑輪直接接觸的繩子根數(shù),,,1. 如圖所示,物重100N,不計(jì)摩擦、繩重及動(dòng)滑輪重,求拉力F的大小。,例題反饋:,解:F= — =50N,G2,,,,,,,,,,,,,,判斷依據(jù):,看是否直接與動(dòng)滑輪相連,一條規(guī)律:,當(dāng)股數(shù)n為奇數(shù)時(shí),繩子的一端從動(dòng)滑輪開始連; 當(dāng)股數(shù)n為偶數(shù)時(shí),繩子的一端從定滑輪開始連,奇動(dòng)、偶定 從里 向外,2、如下圖所示,用四個(gè)滑輪組分別勻速提升重力相同的物體,若不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦,其中用力最小的是( ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F4,B,例題反饋:,中考連接,(09山東淄博)如圖所示,用滑輪組勻速提升物體A時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N,如果不計(jì)滑輪重和摩擦,物體A的重力為 N。,5.4,16.2,中考連接,,(09山東臨沂).如圖所示,用滑輪組將重為900N的物體勻速提升2m,不計(jì)摩擦和滑輪重,所施加的拉力F=_______N,繩子移動(dòng)的距離S = ___ m,300,6,F:作用在繩子自由端的拉力 G:被提升的物體的重力 G動(dòng):動(dòng)滑輪自身的重力,分析探究F與G及G動(dòng)關(guān)系:,①不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重、摩擦(即最理想的情況),②不計(jì)繩重、摩擦,但考慮動(dòng)滑輪重,,,,F向上=,G,3F,F向下=,因?yàn)閯?dòng)滑輪處于平衡狀態(tài),所以受的是 力,所以F向上=F向下,即3F=G,平衡,F向上=,G+ G動(dòng),3F,F向下=,因?yàn)閯?dòng)滑輪處于平衡狀態(tài),所以受的是平衡力,所以F向上=F向下,即3F=G + G動(dòng),對(duì)于滑輪組,同學(xué)們一定要理解并熟記下面的幾個(gè)關(guān)系式:,⑴繩子自由端移動(dòng)的距離s與物體被提升的高度h之間的關(guān)系:,⑵作用在繩子自由端的拉力F與被提升的物體的重力G之間的關(guān)系(不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦),S= h,F= 1∕n G,⑶作用在繩子自由端的拉力F與被提升的物體的重力G、動(dòng)滑輪重G動(dòng)之間的關(guān)系(不計(jì)繩重和摩擦但考慮滑輪重),F= 1∕n (G+G動(dòng)),n,總結(jié):,很顯然:吊起動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)越多,就越省力,S=nh,不計(jì)動(dòng)滑輪重時(shí):,,不計(jì)繩重、摩擦,考慮動(dòng)滑輪重時(shí):,設(shè)吊起動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)為n,則關(guān)系式:,,V繩=nV物,判斷依據(jù):,看是否直接與動(dòng)滑輪相連,一條規(guī)律:,當(dāng)股數(shù)n為奇數(shù)時(shí),繩子的一端從動(dòng)滑輪開始連; 當(dāng)股數(shù)n為偶數(shù)時(shí),繩子的一端從定滑輪開始連,奇動(dòng)、偶定 從里 向外,怎樣判斷滑輪組能省多少力?,F=____G,1/6,,WWW第2題:,很輕松地就可將兩木棍拉合攏,說(shuō)明使用滑輪組可以省力,變形的滑輪組,2:滑輪組,實(shí)驗(yàn)表明,使用滑輪組拉重物時(shí),若動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì),動(dòng)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。即,如圖所示,拉力F的大小等于____。,實(shí)驗(yàn)表明,使用滑輪組吊重物時(shí),若動(dòng)滑輪重和磨擦不計(jì),動(dòng)滑輪被幾股繩子吊起,所用力就是物重的幾分之一即,,,,,思考題:,在左圖所示的滑輪組中,,(a)若動(dòng)滑輪重G/不計(jì),拉力F是多少?,(b)若動(dòng)滑輪重G/不能忽略,那么圖中的拉力F應(yīng)等于多少?,分析:圖中吊起動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)為5,鞏固練習(xí):,1:如下圖(a)所示,物體B重100N,在力F作用下勻速上升時(shí),F(xiàn)應(yīng)等于___N。(不計(jì)摩擦),2: 如上圖(b)所示,物體A重為100N,掛重物的鉤子承受的拉力是____N。人勻速拉繩子的力是____N(動(dòng)滑輪自重不計(jì)),100,100,50,3:如圖所示的四個(gè)滑輪組中,圖___可省一半力,圖___最費(fèi)力,圖____和圖____用力大小一樣。,( b ),( c ),如圖所示,物體A重G=80N,在F=60N拉力下勻速前進(jìn),此時(shí)物體A受到的摩擦力等于____N。(滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)),.,1:豎直方向上有一對(duì)平衡力N和G,2:水平方向上有一對(duì)平衡力T和f,G=N=80N,T=f=120N,因?yàn)?所以,f=2F=120N,綜合分析得:,120N,滑輪,1.定滑輪:,(1)使用特點(diǎn):可以改變力的方向,不省力也不費(fèi)力;不省距離也不費(fèi)距離.,(2)實(shí)質(zhì):是一個(gè)等臂杠桿.,2.動(dòng)滑輪:,(1)使用特點(diǎn):能省一半力,但不改變力的方向;要多移動(dòng)一倍距離.,(2)實(shí)質(zhì):動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿.,3.滑輪組,(1)使用優(yōu)點(diǎn):既可省力,又可改變力的方向;但不能既省力又省距離.,(2)公式:F=G總/n=(G物+G動(dòng)滑輪)/n (不計(jì)滑輪摩擦),s=nh,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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