资源简介

(共29张PPT)
第六章 力与机械
第6节 滑轮
2025
春季新教材版
八年级下册沪粤版
第2课时 滑轮组和轮轴
教学
目标
新课
导入
课堂小结
滑轮组
课堂
练习
滑轮的相关计算
目录
结构识别：能识别滑轮组的定滑轮、动滑轮及绳子连接方式.
特点理解：明白滑轮组既省力又改变力方向，省力程度与绳子段数成正比.
应用列举：知道滑轮组在建筑、港口、家居等领域的广泛应用.
工作原理分析：理解定滑轮改变力方向、动滑轮省力，组合使用实现复杂力传递.
相关计算掌握：学会计算滑轮组机械效率、省力情况、绳子长度和移动距离等.
实际问题解决：能设计滑轮组装置提升重物，或分析不同情况下的滑轮组选择.
探究问题提出：提出关于滑轮组省力效果与绳子段数关系、设计既省力又省距离滑轮组等问题.
实验方案设计：通过实验测量拉力、物体上升距离、绳子移动距离等，验证滑轮组原理和特点.
数据收集分析：收集实验数据，分析得出滑轮组工作原理和特点，得出结论并交流.
学习态度：积极主动参与学习，认真听讲、思考、提问，对物理知识保持浓厚兴趣.
严谨态度：如实记录实验数据，认真分析现象，不盲目跟从他人观点，自主探究得出结论.
关注应用：思考滑轮组对生活和生产的影响，增强将物理知识应用于实际生活的意识和责任感
物理观念
科学思维
科学探究
科学态度与责任
教学目标
新课导入
生活再体验
在繁忙的港口码头，一艘巨大的货轮刚刚靠岸，准备卸载大量的集装箱货物。码头上，几台高耸的起重机正在紧张地工作，它们的吊臂伸向货轮，将一个个沉重的集装箱从船上吊起，然后平稳地运送到码头上，等待进一步的运输和分发。
滑轮组
观察与思考
使用滑轮组时拉力与物重的关系
将一个定滑轮与一个动滑轮组成如下图所示的滑轮组，并测出不同情况下拉力F和钩码的重力G。
使用定滑轮能改变力的方向，使用动滑轮能省力，把它们组合起来使用，就可以既省力又改变力的方向。
滑轮组
观察与思考
使用滑轮组时拉力与物重的关系
实验 序号 钩码 重力G/N 拉力 大小F/N 吊起动滑轮的绳子股数n
1
2
3
请根据表中的数据找出 F、 G 和 n 之间的关系。 实验表格：
请用两个滑轮组成如图所示的滑轮组，并测出不同情况下拉力 F和钩码的重力 G，填入表中。
滑轮组
观察与思考
甲 乙
绳子的起点
拉力的方向
拉力的大小
移动的距离
这两种绕线方法有什么不同？
甲
乙
定滑轮上
向下
（将动滑轮+钩码作为一个整体分析受力）
甲
乙
G总
3F
G总
2F
F=
2
G总
s=2h
实验结论：使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重、绳重和摩擦不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。
动滑轮上
竖直向上
F=
3
G总
s=3h
滑轮组
观察与思考
结论：
=
n
G总
F
F
甲
乙
动滑轮+物体
甲
G总
4F
乙
G总
5F
n是承担总重的绳子段数
使用滑轮组时拉力与物重的关系
滑轮组
例题解析
F=
s=
G=100 N
h=10 m
一位同学组装了如图所示的滑轮组，将重100N的重物匀速提升10m，若每个滑轮重20 N，且不计绳重和摩擦。求：绳自由端的拉力F和移动的距离s。
解析
动滑轮+物体
G总
2F
因为重物匀速上升，
所以，2F=G总=G + G动
G+G动
F=
2
=
100N+ 20N
2
=60N
s=2h=2×10m=20m
答：绳自由端的拉力F是60N，其移动的距离s是20m 。
滑轮组
归纳与总结
滑轮组绕绳作图要点
先确定承担物重的绳子的段数n，根据“奇动偶定，由内向外”的原则
1.绳子的固定端必须拴在挂钩上，且由内到外绕线。
2.绕线要与轮的边缘相切，绕线必须画直，通常在最后一股（最外层）绳子的末端标出拉力方向。
3.各个滑轮都要利用，都应有绕线，但每个滑轮只能绕一次线。
注意：一些特殊的要求，比如“最省力”、“人要站在地面上”、“向下拉”等，还要符合一定的物理情景。
滑轮组
观察与思考
滑轮组的几个概念
s：绳子自由端移动的距离
h：重物被提升的高度
n：承重的绳子股数
滑轮组
观察与思考
结论
滑轮组
滑轮组
归纳与总结
确定承担物重绳子股数n：首先分清定滑轮、动滑轮，在定滑轮和动滑轮之间画一虚线，将它们隔离开，只数绕在动滑轮上的股数。
(3)滑轮组的组装
n为偶数，绳端始于定滑轮；n为奇数，绳端始于动滑轮；即“奇动偶定”。
经验技巧
滑轮组设计原则
归纳为奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定。
两股绳子配一个动滑轮，一个动滑轮一般配一个定滑轮。力的作用方向不要求改变时，偶数股绳子可减少一个定滑轮；要改变力的作用方向，需增加一个定滑轮。
滑轮组
速记口诀
滑轮组组装口诀
单从动，双从定，从里向外绕。
拓宽视野
电车运行过程中，拾电器会把输电线向上托起。如果使用两端固定的钢缆，悬线会因此松，输电线将左右摇摆，有可能脱离拾电器造成断电事故。
使用滑轮组可以保证输电线的高
度变化时钢缆始终保持张紧状态。
滑轮组作图与计算
观察思考
如何判断绳子的股数
用虚线将滑轮组隔开，看动滑轮和重物由几根绳子拉着，则绳子股数即为几。
滑轮组作图与计算
例题讲解
1. 如图所示，水平地面上有一重900 N 的物体，一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提升。要想使人所用的拉力最小，请在图中画出滑轮
组上绳子的绕法。
解：如图所示。
滑轮组作图与计算
观察思考
给滑轮组绕线
关键是确定绳子的固定端，可分为两种情况
(1)动滑轮和定滑轮个数相等时，“奇动偶定”，即n为奇数时，固定端在动滑轮上，n为偶数时，固定端在定滑轮上。
(2)动滑轮和定滑轮个数不相等时，只有一种绕法，固定端一定在个数较少的滑轮上。
滑轮组作图与计算
观察思考
F
.
实验表明，使用滑轮组拉重物时，若动滑轮重和摩擦不计，动滑轮被几股绳子拉住，所用的力就是物体与接触面摩擦力的几分之一
1
3
F＝
f
f
N
G
T
如图所示，拉力F的大小等于 。
1
n
F＝
f
滑轮组作图与计算
股数为奇数，绳子从动滑轮出发
股数为偶数，绳子从定滑轮出发
确定绳子的股数 ≤2n+1
（n指动滑轮的个数）
绳子互不交叉，一个滑轮最多经绳子绕过一次，两股绳子
4股绳子
5股绳子
滑轮组作图与计算
最小的力使物体匀速上升
动滑轮上的绳子股数最多
3股
轮轴
由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，我们称之为轮轴。
轮轴
观察思考
轮轴相当于一个支点在轴心，动力臂和阻力臂分别是内圆和外圆半径。如果动力作用在外轮边缘，则动力臂是外轮半径，实质是省力杠杆；相反地，如果动力作用在内轮边缘，则动力臂是内轮半径，实质是费力杠杆。
课堂小结
课堂练习
考点一：滑轮组
【典型例题1】
【答案】C
如图所示是汽车起重机的示意图，其中A、B组成滑轮组，C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴。装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中错误的是（　　）A．滑轮组中A滑轮可以省力B．当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大C．当D杆伸长时力F的力臂将变大D．H的作用是工作时以防翻车、避免轮胎
受到的压力过大
课堂练习
【迁移训练1】
下列关于滑轮和滑轮组的说法中，完全正确的一组是（　　）
①使用定滑轮一定既不省力也不费力；
②使用动滑轮有时可能不省力；
③使用滑轮组一定比使用动滑轮省力；
④使用滑轮组有时既能省力，又能改变力的方向；
⑤使用滑轮组总是既省力又改变力的方向；
⑥组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目一定要相等。
A．①④ B．②⑤⑥ C．②④ D．②④⑥
【答案】C
课堂练习
【答案】（2）300N；（3）100N
考点二：滑轮组作图及计算
【典型例题2】
工人利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组，
向下拉动绳子来提升货物。已知货物重600N。
不计绳重及摩擦。（1）在图中画出绳子的绕法；（2）若忽略动滑轮重，工人所用拉力多大；（3）若不可忽略动滑轮重，工人实际所用拉力为350N，动滑轮有多重？
课堂练习
考点三：轮轴
【典型例题3】
【答案】力的方向 减小阻力臂 160
使用简单机械可以给人们的生活带来便利。如图甲，旗杆的顶端安装着一个定滑轮，用来改变 ；图乙把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，是为了 ，从而使得剪断物体更省力；图丙中小轿车的方向盘相当于一个轮轴，若F1＝20N，盘的半径为20cm，轴的直径为5cm，不计摩擦阻力，则F2＝ N。
ENDING!
2024
Thank you for watching!
谢谢观看

展开更多......

收起↑