初中物理沪科版八年级全册第二节 滑轮及其应用课文内容课件ppt

这是一份初中物理沪科版八年级全册第二节 滑轮及其应用课文内容课件ppt，共54页。PPT课件主要包含了请同学们欣赏一幅漫画，不行救命，起重机上的滑轮，情景引入，滑轮有两种分类，定滑轮和动滑轮，探究新知，定滑轮，探究实验，探究定滑轮的特点等内容，欢迎下载使用。
胖子与瘦子在提米的过程中，使用了什么工具，为什么会出现这种情况？
除了杠杆之外，滑轮也是一种常见的简单机械，它在日常生活中的应用非常广泛。大家在生活中见过滑轮吗？使用滑轮有什么特点呢？
1.滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮。
下面两个滑轮在使用上有什么不同呢?
国旗上升时，旗杆顶端的滑轮轴不随物体一起移动。
货物上升时，起重机下面的滑轮轴随物体一起移动。
定滑轮： 使用时，轴固定不动的滑轮，叫定滑轮。
使用定滑轮时，有什么特点？
使用定滑轮是否省力（或更费力）？
使用定滑轮是否省距离（或需要移动更大的距离）？
探究动滑轮与定滑轮的特点
实验需要测量的物理量如下表格
铁架台、定滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计
如图所示，把定滑轮固定在铁架台上，钩码挂在细线的一端；弹簧测力计挂在细线的另一端，用力缓慢拉动弹簧测力计向下匀速运动。
（1）用弹簧测力计直接测出钩码的重力 G。
（2）使用定滑轮缓缓提升钩码，记录整个过程中拉力的大小 F、钩码上升的距离 h物、拉力移动的距离 s绳 及拉力的方向。
（3）改变拉力的方向分别沿竖直方向拉升、斜着拉升、水平拉升钩码，观察拉力F1、 F2、 F3、的大小。把实验数据记入表格中。
（4）改变钩码的重力，重复上述实验。
（1）拉力与重力的大小关系：F=G，即使用定滑轮不省力。（2）拉力的方向：可以改变。（3）拉力（绳末端）移动距离S绳与钩码上升高度h物的关系： S绳=h物，相等。
使用定滑轮不省力； 不省距离，可以改变力的方向。
可以改变力的方向是指：
拉力的方向与物体运动方向相反（或不同）。
定滑轮的实质——等臂杠杆
如图所示，定滑轮的轴心O为支点，动力臂l1与阻力臂l2都是滑轮的半径r。
F1l1=F2l2
Fl1=Gl2
通过理论分析可知，定滑轮实质上是一个等臂杠杆，所以不省力。
用平衡力的知识研究定滑轮的特点
在忽略摩擦的情况下，物体受到重力G和拉力F的作用。由于物体匀速上升，所以拉力F跟物体的重力G是一对平衡力。 F＝G 。
使用定滑轮不省力，可以改变力的方向。
物体向上运动，用力却是往下拉，所以，使用定滑轮能改变力的方向.
例题1. 用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如图所示，不计摩擦，比较拉力F1、F2、F3的大小（ ） A. F1>F2>F3　　 B. F1=F2=F3 C. F1F1
例题2.在旗杆顶端安装小轮，其主要目的是为了（　　）A．改变力的方向　　B．省力C．省距离　　　　　D．省功
动滑轮：工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。
使用动滑轮时，有什么特点？
使用动滑轮是否省力（或费力）？ 使用动滑轮是否省距离（或需要移动更大的距离）？
铁架台、动滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计
如图所示，把绳子一端固定在铁架台上，另一端通过动滑轮挂在测力计的挂钩上；钩码挂在动滑轮的轴上，用力缓慢拉动弹簧测力计竖直向上匀速运动。
（1）用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。（2）使用弹簧测力计缓缓竖直向上拉动滑轮提升钩码，记录整个过程中用力大小F、钩码升高的距离h及拉力移动的距离s。
（3）将测量结果填入表格。改变钩码的个数，重复上述实验过程。
（1）拉力与重力的关系：F＜G，即使用动滑轮省力。 若不计动滑轮的重力及摩擦力时，则拉力：F=G/ 2。（2）拉力的方向：不能改变。（3）拉力（绳末端）移动距离S与钩码上升高度h的关系： S绳=2h物。
【分析数据，归纳结论】
使用动滑轮可以省力， 但不改变力的方向，且费距离。
拉力（绳末端）移动距离S是物体上升高度h的2倍：S拉=2h物。
动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
动滑轮相当于一根杠杆，支点在绳和轮相切的O处；拉力F1是动力，重物的拉力是阻力F2；动力臂l1是轮直径、阻力臂l2是轮半径。
根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2
用平衡力的知识研究动滑轮的特点
例题 3. 如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（　　）A．省力，不改变施力的方向B．不省力，改变施力的方向C．既省力，也改变施力的方向D．既不省力，也不改变施力的方向
例题 4. 用如图所示的滑轮将重3 N的物体A匀速提升10 cm，如果动滑轮的重为1 N，忽略摩擦，则下列说法正确的是（　　）A. 拉力F=1.5 NB. 拉力F=2 NC. 绳子向上移动的距离为10 cm D. 绳子向上移动的距离为5 cm
例题5.在下图中，物体 A 重为 G，在拉力 F 的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为 f，则人对绳的拉力 F 的大小等于(　　)A. 0.5GB. 2GC. 0.5fD. 2f
定滑轮能改变拉力的方向,动滑轮能省力. 把两者结合在一起，小孩能在地面上把这袋东西拉上去。
1.滑轮组：将定滑轮和动滑轮组合在一起就组成了滑轮组。
由一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有几种组合?这样的组合各有什么特点？
n:承担重的绳子段数.
S:绳子末端移动的距离.
在不计绳重、摩擦及动滑轮自重时:
使用滑轮组省了力，但是费距离。
3.使用滑轮组的特点：
（1）拉力 F 的大小与吊起动滑轮的绳子段数 n 有关。动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一即:
（2）拉力 F(绳子自由端)移动距离 s 是物体上升高度 h 的 n 倍，即: s = nh.
（2）滑轮组的绕绳方法当承重绳子的段数n为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；当承重绳子的段数n为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上；概括为“奇动偶定”。
例题6 用如图所示的滑轮组提高物体，根据已知条件，请填写空白处（不计绳重、摩擦及动滑轮自重 ）。
例题7 楼下有一箱重力为300牛的货物，要将它用滑轮组提到二楼（每层楼高为3米），若想最省力，应该如何绕线？计算出力的大小、人拉绳子的长度。 （不计绳重、摩擦及动滑轮自重 ）
除了杠杆和滑轮，简单机械家族中还有轮轴、斜面、螺旋等。
(1)轮轴：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。
轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆
如图所示：轮轴作为杠杆的支点在轴心0，轮半径R是动力臂，轴半径r阻力臂.
根据杠杆的平衡条件：F1· R = F2 · r
当动力作用在轮上时，轮轴是一个省力杠杆，但费距离。
当动力作用在轴上，轮轴又将起到什么作用？
(1)斜面：是一个与水平面成一定夹角的的倾斜平面。
(2)使用斜面可以省力。
通过斜面将一个大箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬到车厢省劲多了斜面可以省力。
根据功的原理,如果不计斜面和物体的摩擦： Gh=FL F=Gh/L
如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体重力的几分之一。斜面是一种省力的机械。
如图所示：把重为G的物体，沿着长为L，高为h的斜面，用大小为F的力推上去的过程中：
实验证明，沿斜面向上推重物所需的推力F小于物体所受的重力G。即利用斜面可以省力，当斜面高度h一定时，长度L不同的斜面所需要的推力F也不同；L越长，F越小，越省力。
螺旋可以看做是绕在圆柱上的斜面。
螺丝钉较容易被旋进木板,螺旋千斤顶能轻松把汽车顶起来,都是利用斜面的原理.除了省力,还可以将旋转运动与沿轴向运动进行互相转化。
1、如图，使用定滑轮提升重物，当分别在A方向、B方向和C方向拉重物时（ ）
A、A方向的拉力F1最小B、B方向的拉力F2最小C、C方向的拉力F3最小D、三个方向拉力一样大
2、使用滑轮组可以（ ）
A、省力又省距离B、可以省力，但不能改变力的方向C、既可以省力又可以改变力的方向D、费了力，但可以省距离
3、如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误的是（　　）
4、如图，把质量相同的A、B物体挂在如图滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（ ）
A、A上升B、A下降C、A、B均静止D、无法判断
5、工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横切面）。其中最省力的方案是（ ）
5、如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3，比较它们的大小应是（ ）
A、F1＞F2＞F3 B、F1＜F2＜F3C、F2＞F1＞F3 D、F2＜F1＜F3
6、如图所示，用20 N的拉力向上拉动绳子，使重为50 N的物体5 s内匀速升高5 m(不计绳重和摩擦)。则下列说法不正确的是（ ）A. 绳子自由端移动的距离为15 m
B. 动滑轮重为10 NC. 物体上升的速度为1 m/sD. 绳子自由端拉动的速度为6 m/s
解析：由图知：n=3，绳子自由端移动的距离: s=3h=3×5m=15 m，故A正确； 不计绳重和摩擦，拉力F= (G+G动)/3，则动滑轮的重力: G动=3F-G=3×20 N-50 N=10 N，故B正确； 物体上升的速度:v物=h/t=5m/5s=1 m/s，绳子自由端拉动的速度: v=3v物=3×1 m/s=3 m/s，故C正确、D错误。所以选D。
7、如图所示，在绳子自由端拉力F作用下重为20 N的物体沿水平面以0.01 m/s的速度匀速行驶20 s，受到的摩擦力为30 N。拉力F=　　N，绳子自由端拉动的速度是　　 m/s。(忽略绳子和滑轮的重力及轮与轴、绳子与滑轮间的摩擦)
答案：15；0.02。
水平使用动滑轮或滑轮组时,与它发生作用的力不是重力而是摩擦力.