2019年八年級物理全冊 第十章 機(jī)械與人 10.2 滑輪及其應(yīng)用導(dǎo)學(xué)課件（新版）滬科版.ppt

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第二節(jié)滑輪及其應(yīng)用,【新課導(dǎo)思】工地上的大吊車能吊起幾噸重的巨石。仔細(xì)觀察吊車,可以發(fā)現(xiàn)吊車上有很多輪子,這些輪子就是滑輪。它們有什么作用?,【目標(biāo)導(dǎo)學(xué)】1.認(rèn)識定滑輪和動(dòng)滑輪,會(huì)識別生活和生產(chǎn)中常見的滑輪。2.通過實(shí)驗(yàn)得出定滑輪和動(dòng)滑輪以及滑輪組的特點(diǎn)。,3.會(huì)根據(jù)滑輪組的繞線判斷省力情況,會(huì)根據(jù)要求組裝和使用滑輪組。,【自主預(yù)習(xí)】1.定滑輪:(1)定義:使用滑輪時(shí),軸_________的滑輪。如旗桿上的滑輪。(2)作用:能改變_________,不能_____。(3)實(shí)質(zhì):_____杠桿。,固定不動(dòng),力的方向,省力,等臂,2.動(dòng)滑輪:(1)定義:使用滑輪時(shí),滑輪的軸_______________的滑輪。(2)作用:不能改變_________,能_____。(3)實(shí)質(zhì):__________________的杠桿。,隨物體一起運(yùn)動(dòng),力的方向,省力,動(dòng)力臂為阻力臂2倍,3.滑輪組:(1)定義:_______和_______組合在一起的裝置。(2)作用:既能_____,又能改變_________。(3)拉力(F)與物重(G)和承擔(dān)物重的繩子股數(shù)(n)的關(guān)系:_______。,定滑輪,動(dòng)滑輪,省力,力的方向,知識點(diǎn)一探究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)1.實(shí)驗(yàn)探究:研究定滑輪的特點(diǎn)。(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①用________________測出鉤碼的重力G。,②如圖所示,記下提升鉤碼時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)和移動(dòng)的距離、鉤碼上升的高度、拉力的方向、鉤碼運(yùn)動(dòng)的方向。,③增加鉤碼的個(gè)數(shù),再利用如圖所示的滑輪提升鉤碼,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)和移動(dòng)的距離、鉤碼上升的高度。④保持鉤碼個(gè)數(shù)不變,改變彈簧測力計(jì)的方向,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)、移動(dòng)的距離和鉤碼上升的高度。,參考答案:①彈簧測力計(jì),(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析。,分析數(shù)據(jù)可知:定滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)是______________________,彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s與鉤碼上升的高度h的關(guān)系是______________。,提示:分析彈簧測力計(jì)的示數(shù)F和鉤碼重G,可以得出使用定滑輪時(shí)彈簧測力計(jì)的拉力與鉤碼重相等;使用定滑輪時(shí)拉力的方向可以有向下、向右、斜右下方等多個(gè)方向,可以得出使用定滑輪可以改變力的方向。根據(jù)鉤碼上升的高度和彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離相比較,可以得出使用定滑輪時(shí)s與h始終相等。,參考答案:既不省力也不費(fèi)力,但可以改變力的方向s=h,2.實(shí)驗(yàn)探究:研究動(dòng)滑輪的特點(diǎn)。(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①用____________________測出鉤碼的重力G。,②如圖所示,記下提升鉤碼時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)和移動(dòng)的距離、鉤碼上升的高度、拉力的方向、鉤碼運(yùn)動(dòng)的方向。,③增加鉤碼的個(gè)數(shù),再利用如圖所示的滑輪提升鉤碼,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)和移動(dòng)的距離、鉤碼上升的高度。,參考答案:①彈簧測力計(jì),(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析。,分析數(shù)據(jù)可知:動(dòng)滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)是_________________________,彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s與鉤碼上升的高度h的關(guān)系是_________________________________。,提示:分析彈簧測力計(jì)的示數(shù)和鉤碼的重力,可以看出使用動(dòng)滑輪時(shí)拉力的大小等于鉤碼重力的一半,即使用動(dòng)滑輪可以省一半力;使用動(dòng)滑輪時(shí)彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離是鉤碼上升高度的二倍,即二者關(guān)系;使用動(dòng)滑輪時(shí)拉力的方向始終是向上的,說明使用動(dòng)滑輪不能改變力的方向。,參考答案:省一半力但是費(fèi)距離,且不能改變力的方向s=2h,3.交流討論:(1)在實(shí)驗(yàn)中,為什么要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)彈簧測力計(jì)?提示:根據(jù)二力平衡原理,可知只有勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)使鉤碼上升時(shí),拉力和重力才是一對平衡力,并且這樣彈簧測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定,便于讀出拉力大小。,參考答案:只有勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)使鉤碼上升時(shí),拉力大小才等于重力,且示數(shù)穩(wěn)定,易于讀數(shù)。,(2)實(shí)驗(yàn)中,為什么要使用重一些的鉤碼?提示:在拉動(dòng)鉤碼時(shí),繩子與滑輪之間有摩擦,且動(dòng)滑輪本身有重力。在使用定滑輪時(shí),鉤碼的重力越大,拉力大小越接近鉤碼重。在研究動(dòng)滑輪特點(diǎn)時(shí),鉤碼的重力越大,拉力的大小越接近鉤碼重力的二分之一,更易于得出結(jié)論。,參考答案:減小誤差,使結(jié)論更準(zhǔn)確,(3)在探究定滑輪特點(diǎn)時(shí),為什么拉力F的示數(shù)總是略大于鉤碼的重力?提示:在理想情況下,使用定滑輪時(shí)F=G,但在實(shí)際情況下,由于摩擦的存在,拉力總是大于鉤碼的重力。,參考答案:繩子與滑輪之間存在摩擦,【示范題1】(上海中考改編)如圖甲、乙所示,分別用力F1、F2勻速提升重為10牛的物體,圖________中的滑輪可以看作省力杠桿;圖甲中,若不計(jì)摩擦和滑輪重力,力F1的大小為________牛。,【精講精析】(1)甲是定滑輪,本質(zhì)是等臂杠桿;乙是動(dòng)滑輪,本質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿。(2)使用定滑輪不省力也不費(fèi)力,若不計(jì)摩擦和滑輪重力,則F1=G=10N。答案:乙10,【備選例題】(樂山中考)如圖所示的兩個(gè)滑輪中,屬于動(dòng)滑輪的是__________,若滑輪的自重和摩擦不計(jì),當(dāng)分別用F1、F2勻速提起同一物體時(shí),則F1、F2的大小關(guān)系是:F1__________F2。,【精講精析】動(dòng)滑輪是指滑輪在工作時(shí),輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),軸也跟著一起運(yùn)動(dòng);定滑輪是指滑輪在工作時(shí),輪轉(zhuǎn)動(dòng),但軸不動(dòng);從而可判斷出乙為動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪會(huì)省一半的力,定滑輪只能改變動(dòng)力方向。答案:乙大于,【微點(diǎn)撥】(1)定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿。,(2)動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿。,知識點(diǎn)二探究滑輪組的特點(diǎn)1.在滑輪組中,定滑輪的作用是______________,動(dòng)滑輪的作用是________。,提示:定滑輪的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,它的作用是改變力的方向;動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿,它的作用是省力,所以在滑輪組中定滑輪的作用是改變力的方向,而動(dòng)滑輪起省力的作用,動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多,承擔(dān)重物的繩子段數(shù)就越多,滑輪組就越省力。參考答案:改變力的方向省力,2.利用組裝成的滑輪組提升物體,并把數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)(動(dòng)滑輪很輕)。,分析數(shù)據(jù)可知,拉力和物重的關(guān)系是_____________________________________________。繩子自由端移動(dòng)的距離s與物體上升的高度h的關(guān)系是____________________________________________。,提示:兩圖都是由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組,由甲圖和表格中數(shù)據(jù)可知,物體的重力由兩段繩子通過動(dòng)滑輪承擔(dān),拉力是物重的二分之一,但繩子自由端移動(dòng)的距離是物體提升高度的二倍。由乙圖和表格數(shù)據(jù)可知,物體的重力由三段繩子通過動(dòng)滑輪承擔(dān),拉力是物重的三分之一,但繩子自由端移動(dòng)的距離是物體提升高度的三倍。,參考答案:用滑輪組提升重物時(shí),動(dòng)滑輪上有幾段繩子承擔(dān)物重,拉力就是物重的幾分之一動(dòng)滑輪上有幾段繩子承擔(dān)物重,繩子自由端移動(dòng)的距離就是物體上升高度的幾倍,3.交流討論:(1)使用滑輪組時(shí),動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多,越省力嗎?參考答案:不一定,滑輪組省力和很多因素有關(guān),當(dāng)物重和動(dòng)滑輪重一定時(shí),和動(dòng)滑輪相連的繩子的股數(shù)越多越省力。,(2)使用滑輪組時(shí),提起重物所用的力與什么有關(guān)?參考答案:承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)、重物的重力、動(dòng)滑輪的重力,【示范題2】(綏化中考)如圖,工人利用滑輪組將200N的重物勻速向上提升到2m高的平臺上,則他所用的拉力為________N,繩子自由端向下移動(dòng)的距離為________m。(不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦),【精講精析】本題考查滑輪組的特點(diǎn)。由圖知,使用滑輪組,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2。不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦,拉力F=G=200N=100N;繩子自由端向下移動(dòng)的距離:s=2h=22m=4m。答案:1004,【備選例題】(東營中考)如圖所示,某人在A處提起物體,請?jiān)趫D中畫出最省力的繩子繞法。,【精講精析】本題考查滑輪組的設(shè)計(jì)和組裝。本題中繩子可以從定滑輪或動(dòng)滑輪繞起,當(dāng)繩子從動(dòng)滑輪繞起時(shí)有三段繩子承擔(dān)物重,當(dāng)繩子從定滑輪繞起時(shí)有兩段繩子承擔(dān)物重,第一種繞法更省力。,答案:如圖所示,【微點(diǎn)撥】判斷繩子股數(shù)的方法:(1)分割法:在定滑輪和動(dòng)滑輪之間作一條水平輔助線,假設(shè)它把滑輪組的繞線“截?cái)唷?數(shù)出動(dòng)滑輪上連接的繩子段數(shù),即為吊著重物的繩子的股數(shù)n。(如圖甲),甲乙,(2)公式法:根據(jù)動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)來判斷,如果有n個(gè)動(dòng)滑輪,繩子的一端系在動(dòng)滑輪上,繩子的股數(shù)是(2n+1)股,系在定滑輪上是2n股。(如圖乙),【教材圖片考點(diǎn)闡釋】命題點(diǎn)定滑輪及其工作特點(diǎn),旗桿頂裝的滑輪是________滑輪,它的作用是________,但________(選填“能”或“不能”)省力。答案:定改變力的方向不能,命題點(diǎn)簡單機(jī)械的應(yīng)用,原始吊車就是由________、________等簡單機(jī)械組合起來的。圖中這兩個(gè)滑輪都是________(選填“定滑輪”或“動(dòng)滑輪”),它的作用是__。答案:杠桿滑輪定滑輪改變力的方向,