资源简介 (共53张PPT)1.认识定滑轮和动滑轮,了解定滑轮和动滑轮的特点及其作用.2.知道滑轮组的特点及其作用.3.能根据滑轮组的构成方式判断省力情况.4.能识别生活和生产中常见的滑轮,能根据要求组装简单的滑轮组.1.滑轮:边缘有凹槽,能绕轴转动的轮子,如图所示.2.定滑轮和动滑轮(定滑轮与动滑轮的区别是轴是否随着物体一起运动 )定滑轮 动滑轮工作时,轴固定不动的 滑轮,如下图所示 ______________________________________________________ 工作时,轴随被拉动的物体一起运动的滑轮,如下图所示____________________________________________________3.探究定滑轮和动滑轮的特点实 验 思 路 分别安装定滑轮和动滑轮,匀速(使物体处于平衡状态,且便于读取弹簧测力计示数)提升同一物体,记录实验时弹簧测力计拉力的大小和方向,物体移动的距离及弹簧测力计移动的距离,找出动滑轮和定滑轮的特点.实验器材:弹簧测力计、钩码(多个)、滑轮、铁架台、细绳、刻度尺实 验 过 程 (1)如图甲所示,用弹簧测力计拉钩码匀速上升,记录弹簧测力计的示数 、拉力方向及绳子自由端移动的距离 .(2)按图乙所示安装定滑轮,让钩码匀速上升,记录弹簧测力计的示数 、拉力方向及绳子自由端移动的距离 .实 验 过 程 (3)按图丙所示安装动滑轮,让钩码匀速上升,记录弹簧测力计的示数 、拉力方向及绳子自由端移动的距离 ._____________________________________________实 验 过 程 (4)换用数量不同的钩码,重复上面的步骤(获得多组数据,使结论更具有普遍性)_______________________________________________________________________实 验 分 析 __________________________________________________________________________________________________________________实 验 结 论 (1)使用定滑轮既不省力,也不省距离,但可以改变力的方向.(2)使用动滑轮能省力,但要费距离,且不能改变力的方向交 流 反 思 (1)实验中安装滑轮时,注意绳子要放在槽内,以免绳子脱落使摩擦变大,影响实验效果.(2)实验中,注意要使动滑轮两侧绳子平行或夹角很小.交 流 反 思 (3)实验中应选用重一些的钩码、较轻的动滑轮、光滑的细绳,以减小实验中摩擦力、动滑轮自重的影响.(4)实验中要保证轮和轴间有良好的润滑,以减小摩擦4.定滑轮和动滑轮的实质定 滑 轮 定滑轮实质上是一个等臂杠杆,如图所示.作用于绳子自由端的拉力为动力 ,重物对绳子的拉力为阻力 ,定滑轮的中心轴为杠杆的支点________________________________________________________________________________动 滑 轮 动滑轮可以看作是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆,如图所示,竖直向上拉绳子时,动力 作用在点,阻力作用在 点;动滑轮与固定端绳子的相交点 为杠杆的支点___________________________________________________________教材拓展滑轮中拉力方向对拉力大小的影响(1)定滑轮:如图所示,使用定滑轮时,无论拉力方向如何,动力臂始终等于滑轮半径,阻力和阻力臂不变,拉力不变.(2)动滑轮:如图所示,使用动滑轮时,如果不沿着竖直方向拉动绳子,由几何知识可知,拉力的力臂会变小,而阻力和阻力臂不变,拉力将变大.辨析比较几种常见情况中的等量关系(图中物体均做匀速直线运动,忽略绳重及摩擦)图示 等量关系 特点 实质定 滑 轮 _______________________ , , 既不省力, 也不省距 离,但可以 改变力的方 向 等臂杠杆图示 等量关系 特点 实质定 滑 轮 __________________________________ , , (其中 为物体 所受的摩擦力) 既不省力, 也不省距 离,但可以 改变力的方 向 等臂杠杆图示 等量关系 特点 实质动 滑 轮 ____________________ , , 省力但费距 离,不能改 变力的方向 动力臂是阻力臂2倍的杠杆图示 等量关系 特点 实质动 滑 轮 _________________________________ , , 省力但费距 离,不能改 变力的方向 动力臂是阻力臂2倍的杠杆图示 等量关系 特点 实质动 滑 轮 ______________________ , , 费力,省距 离 动力臂是阻力臂 的杠杆图示 等量关系 特点 实质动 滑 轮 _________________________________ , , 费力,省距 离 动力臂是阻力臂 的杠杆典例1 (苏州期中)同学们共同研究滑轮的特点.(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以改变__________ .他们通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一个______ 杠杆;力的方向等臂[解析] 定滑轮支点在转轴上,动力臂和阻力臂都等于半径,其实质是一个等臂杠杆;(2)研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升 的重物,如图乙所示.记录数据如表.实验序号 弹簧测力计示数/1 1 4 2.52 2 4 3.03 3 4 3.5通过观察和比较测量结果,可得初步结论:使用动滑轮可以______,但不能改变力的方向;用动滑轮匀速竖直提起同一重物时,不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力,弹簧测力计的示数等于提升重力的______.在实验中测绳端拉力时,应在__________ (选填“静止”或“匀速拉动”)时读数.省力一半匀速拉动[解析] 由于动滑轮和物体的总重力由两段绳子承担,所以用动滑轮匀速竖直提起同一重物时,不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力,弹簧测力计的示数等于提升所有的重力的一半.1.认识滑轮组在实际生产和生活中,很多情况下需要既改变施力的方向,又省力,而单独使用定滑轮或动滑轮都不能满足需求,所以人们常将动滑轮和定滑轮组合成滑轮组使用(如图所示),既可以省力又可以改变施力方向.2.探究滑轮组的特点提出 问题 使用滑轮组的省力情况与省距离情况是怎样的呢实验 设计 用滑轮组提升钩码,用弹簧测力计测量匀速提升钩码时的拉力(竖直缓慢匀速拉动) 的大小,与动滑轮和钩码的总重力 的大小进行比较;用刻度尺测出钩码上升的高度 和细绳自由端移动的距离 并进行比较实验 器材 定滑轮、动滑轮、弹簧测力计、细绳、钩码实验 步骤 ______________________________________________(1)如图甲所示,测出钩码和动滑轮的总重力;(2)如图乙所示,使用滑轮组匀速提升钩码,测出细绳自由端的拉力 ;实验 步骤 (3)测量钩码上升的高度 ,细绳自由端移动的距离实验 数据 分析 ,实验 结论 使用滑轮组匀速提升重物时,有几 段绳子吊着动滑轮,提起重物所用的拉力 就是重物和动滑轮总重力 的几分之一(不计绳重及摩擦),绳子自由端移动的距离就是重物上升高度 的几倍,即,滑轮 组的 工作 特点 优点:既能省力又能改变施力的方向,若承担物重的绳子段数为 ,不计绳重及摩擦时,缺点:费距离,绳子自由端移动的距离3.滑轮组承担物重绳子段数的确定“几段绳子吊物体”实质上是“重物和动滑轮由几段绳子提起”,绳子的段数包括:跨过动滑轮的绳子和从动滑轮上引出的绳子,如图所示.A、C图中最后跨过定滑轮引出的绳子不能计入承担物重的绳子段数之中,B、D图中跨过动滑轮引出的绳子要计入承担物重的绳子段数之中.4.深度解读滑轮组(1)事实上,不计绳重及摩擦时,重物和动滑轮由几段绳子提起,作用在绳子自由端的拉力就是重物和动滑轮总重力的几分之一,若绳子段数为,则绳子自由端的拉力为,若不计动滑轮的重力,则.如图所示.(2)利用滑轮组提起重物时,无论是否考虑摩擦、动滑轮的重力,动力的作用点通过的距离 与重物被提起的高度的关系都是表示拉重物的绳子的段数 .(关系式在使用滑轮时总是成立的). .5.滑轮组的绕法(1)确定绕绳的有效段数方法1:绳子的段数等于绳子自由端移动的距离与物体上升高度的比值,即.方法2:代入计算,若结果为整数,则为绳子的有效段数,若结果除不尽,则需“进一法”取整数.(2)确定动力的方向,常分为两种情况讨论:①题设中已规定方向,采用反绕法,如图所示.②题设中没有规定动力方向时,可采用“奇动偶定”的原则绕绳.当 为奇数时,将绳子起始端固定在动滑轮上,顺次绕绳(如图甲);当 为偶数时,将绳子起始端固定在定滑轮上,顺次绕绳(如图乙).教材拓展确定承担物重(阻力)的绳子段数的方法——隔离法在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线,如图所示,把动滑轮连同重物隔离出来,数一下虚线下方与动滑轮相连接的绳子的段数即可.教材第12页“图11-24 滑轮组”(乌鲁木齐中考)如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,, ,甲、乙两种情况下绳子在相等拉力 作用下静止.则每个动滑轮的重力为( )A. B. C. D.教材中介绍了滑轮组的省力情况与承担重物的绳子的段数的关系,中考中常会考查利用关系式进行拉力相关的计算.由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数分别为, ,每个滑轮的重力相等,设动滑轮的重力为 ,不计绳重和摩擦力,则拉力分别为,,由题知 ,所以 ,即,解得动滑轮的重力.轮 轴 (1)轮轴由具有公共转轴 的轮和轴组成; (2)轮轴实质是一个可以 连续转动的杠杆; 轮轴的示意图如图所示._____________________根据杠杆平衡条件得轮 轴 (3)轮轴的支点在轴心, 动力作用在轮上时,动力 臂为轮半径,阻力臂为轴 半径;动力作用在轴上 时,动力臂为轴半径,阻 力臂为轮半径 或 (轮半径为轴半径的几倍,作用在轮上的力为作用在轴上的力的几分之一)知 识 解 读 动力作用在轮轴的轮上时,轮轴是省力杠杆,省力但费距离;动力作用在轴上时,轮轴是费力杠杆,费力但省距离典例2 如图所示,是古代的一种绞车,它是由______和______两种机械组成的,它们的作用分别是______________和______.滑轮轮轴改变力的方向省力[解析] 绞车中使用的滑轮,轴的位置是固定不动的,因此是定滑轮,使用定滑轮不能省力,也不能省距离,但能改变力的方向.绞车中动力施加在轮轴的轮上,因此可以省力. 展开更多...... 收起↑ 资源预览