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(共35张PPT)
第3节 滑轮
八年级物理下册 人教版
第十二章——简单机械
教学目标
一
02
经历滑轮概念的建立过程,提升从复杂物理现象中归纳简单物理规律的思维。
科学思维
01
能识别定滑轮和动滑轮，描述其基本结构特点；熟练掌握滑轮组的组装方法，并能根据组装情况准确分析施加拉力与物重关系。
物理观念
03
通过动手实验，掌握定滑轮和动滑轮的特点及实质，并能根据需要选择合适的滑轮来解决实际问题。
科学探究
04
通过实验探究，激发学生对物理学科的浓厚兴趣；让学生认识到物理知识在生活中的广泛应用，培养学生的社会责任感。
科学态度与责任
教学引入
二
！
知识回顾
在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。
O
F1
F2
l1
l2
杠杆的“五要素”
支点：杠杆绕着转动的点O。
动力：使杠杆转动的力F1 。
阻力：阻碍杠杆转动的力F2 。
动力臂：从支点到动力作用线的距离l1 。
阻力臂：从支点到阻力作用线的距离l2 。
教学引入
二
有时我们会看到工人站在地面上，利用滑轮将重物提升到楼上。
这样使用滑轮有什么好处 会省力吗
？
想想议议
定滑轮和动滑轮
三
定滑轮和动滑轮
1.滑轮：滑轮是一个边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。
轴
轮子
凹槽
定滑轮和动滑轮
三
2.定滑轮和动滑轮：
①使用过程中，滑轮的轴固定不动，该滑轮叫定滑轮。
旗杆顶端的滑轮
定滑轮和动滑轮
三
②使用过程中，滑轮的轴随物体一起运动，该滑轮叫动滑轮。
定滑轮和动滑轮
三
【视频欣赏】
动滑轮
定滑轮
定滑轮和动滑轮的特点有什么呢？
给你一个滑轮和一根细线，让你提起砝码，你能想到几种组装方法呢？
定滑轮和动滑轮
三
【实验探究】探究定滑轮和动滑轮的特点
实验猜想：
！
演示实验
①两类滑轮都可以拉起重物，在使用的时候有什么不同？
②使用定滑轮、动滑轮是否省力(或费力)
③使用定滑轮、动滑轮是否省距离(或需要移动更大的距离)
④什么情况下使用定滑轮，什么情况下使用动滑轮
定滑轮和动滑轮
三
实验器材：
定滑轮、动滑轮、弹簧测力计、砝码、细线等。
分别安装定滑轮(图乙)和动滑轮(图丙)进行实验。记录实验时弹簧测力计拉力的大小和方向，以及弹簧测力计和钩码移动的距离。
实验猜想：
甲
乙
丙
定滑轮和动滑轮
三
1.探究定滑轮的特点
实验过程：
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、拉力移动的距离s。
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。
④改变钩码的重力，重复上述实验。
【视频欣赏】
G/N F/N h/格 s/格
0.5 0.5 1 1
1 1 2 2
1.5 1.5 3 3
定滑轮和动滑轮
三
分析论证：
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）移动距离与钩码上升高度的关系：s=h。
结论：使用定滑轮不省力，不省距离，可以改变力的方向。
定滑轮和动滑轮
三
2.探究动滑轮的特点
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，记录过程中力大小F、钩码升高的距离h，及拉力移动距离s。
③改变钩码的个数，多次实验。
【视频欣赏】
G/N G动/N G+G动/N F/N h/格 s/格
1.5 0.3 1.8 1 1 2
2.5 0.3 2.8 1.5 2 4
3.5 0.3 3.8 2 3 6
定滑轮和动滑轮
三
①拉力与重力的关系：F＜G。
②拉力的方向：不能改变。
③拉力（绳末端）移动距离与钩码上升高度的关系：s=2h。
分析论证：
结论：使用动滑轮可以省力，但是费距离；且无法改变力的方向。
归纳总结：
使用定滑轮不省力，但可以改变历的方向;
使用动滑轮可以省力，但不能改变为的方向，而且费距离。
定滑轮和动滑轮
三
交流与合作：
定滑轮和动滑轮
三
分析定滑轮与动滑轮属于哪种类型的杠杆？
l1=l2=r
F1=F2
F2
F1
l1
l2
o
F2
F1
l1
l2
o
定滑轮是等臂杠杆
定滑轮和动滑轮
三
F1
F2
l2
l1
l1=2l2
忽略绳重和摩擦因素
F1=1/2F2
动滑轮是动力臂是阻力臂两倍的杠杆
若考虑绳重和摩擦因素，则F2=G+G动
F1＞1/2（G+G动)
定滑轮和动滑轮
三
机械名称 定 义 实 质 特 点
定滑轮
动滑轮
滑轮轴
固定不动
等臂杠杆
不省力，能改
变力的方向
滑轮和重物
一起移动
动力臂是阻力臂
二倍的杠杆
能省力，不能
改变力的方向
定滑轮和动滑轮的区别
是否有这样的机械，既可以省力，又可以改变力的方向呢？
滑轮组
四
在实际应用中，人们常常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。利用滑轮组不仅可以改变力的方向，还可以改变力的大小，用较小的力提升较重的物体。
滑轮组
1.定义：把定滑轮和动滑轮组合在一起，就构成了滑轮组。
滑轮组
四
2.简单的滑轮组
由一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组。
G
F
G
F
方法一
方法二
此两种情况下的滑轮组有哪些特点呢？
滑轮组
四
G
F
G总=G+G动
用方法一组装的滑轮组将重物G匀速拉升一段距离h，绳子自由端的拉力F是多大？
绳子移动的距离s是多少？（不计绳子重力和摩擦，绳子和滑轮之间没有相对滑动）
F = =
G+G动
2
s =2h
G
F
F
G总
2
绳端拉力为总重的一半
拉力端绳子移动的距离为重物移动距离的2倍
每段绳子都要承担物重和滑轮重
滑轮组
四
用方法二组装的滑轮组将重物G匀速拉升一段距离h，绳子自由端的拉力F是多大？
绳子移动的距离s是多少？（不计绳子重力和摩擦，绳子和滑轮之间没有相对滑动）
G
F
G总=G+G动
G
F
F
F
F = =
G+G动
3
每段绳子都要承担物重和滑轮重
G总
3
绳端拉力为总重的1/3
s =3h
拉力端绳子移动的距离为重物移动距离的3倍
滑轮组
四
不计绳子重力和摩擦，绳子和滑轮之间没有相对滑动，若动滑轮上有n段绳子承担物重，则匀速提升物体时，所需的拉力为多大？拉力端绳子移动的距离是多少呢？
拉力就是物体和动滑轮总重的n分之一，即
绳子自由端移动的距离是物体移动距离的n倍，即
F =
G+G动
n
s=
nh
滑轮组
四
2.滑轮组的组装
如果给你一个定滑轮和一个动滑轮及相关器材，将其组成滑轮组，你能有几种组装方式？该如何组装呢？
①确定绕绳的有效段数
②绕绳方式的判断（奇动偶定）
根据 F= 　G 可得绳子的有效段数为n=G/F ，也可以根据 s=n 得n=s/ ，计算后本着“只入不舍”的原则取整数值n，即绳子的有效段数。
1
n
根据当承重的绳子段数n为偶数时，绳的起始端系在定滑轮上；
当n为奇数时，绳的起始端系在动滑轮上。
n=2
n=3
滑轮组
四
③动滑轮个数：当需要n段绳子时，动滑轮的个数N为
④定滑轮个数的确定
①施力方向与物体运动方向相同
a. 定滑轮比动滑轮少一个（n为偶数时）；
b. 定滑轮和动滑轮的个数相同（n为奇数时）。
② 施力方向与物体运动方向相反
a. 定滑轮和动滑轮的个数相同（n为偶数时）；
b. 定滑轮比动滑轮多一个（n为奇数时）。
n=3
①（n为奇数时）；②（n为偶数时）
n=3（奇数）
动滑轮的个数为 ：
=1（个）
定滑轮比动滑轮多一个，N=2
随堂练习
五
1. 关于定滑轮和动滑轮，以下说法不正确的是（　　）
A．定滑轮实质是个等臂杠杆
B．使用定滑轮不省力但能改变动力方向
C．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆
D．使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向
D
随堂练习
五
2. A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（　　）
D
A．
B．
C．
D．
随堂练习
五
3. 如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20N，以下正确的是（　　）
①M受到地面的摩擦力为20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率为8W
④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力
A．①④
B．①②
C．①③
D．②④
A
随堂练习
五
4.如图所示的各种情况中，用同样大小的力F将重物匀速提升，
不计绳与滑轮自重、不计摩擦，物重最大的是（　　）
A．GA
B．GB
C．GC
D．GD
C
随堂练习
五
5. 某同学用重为10N的滑轮匀速提升重为90N的物体。不计绳重，则该同学所用拉力F的可能值是（　　）
A．25N
B．60N
C．50N
D．45N
B
课堂小结
六
①定义：轴固定不动的滑轮，实质是等臂杠杆.
②特点：不省力，但可以改变力的方向.
①定义：轴随物体一起运动的滑轮.
②实质：动力臂是阻力臂2倍的杠杆.
③特点：省一半力，但不能改变力的方向.
①定义：定滑轮和动滑轮组合在一起.
②特点：既可以省力又可以改变力的方向.
③省力：F＝（G动+G轮）/n. 费距离：s=nh
滑轮组
定滑轮
滑轮
动滑轮
科学世界
七
轮轴和斜面
1.轮轴
司机用不大的力转动方向盘，在轴上就能产生较太的力使汽车转弯。
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。
轻轻转动门把手，就可以把门锁打开。
当动力作用在轮上时，轮轴是一个省力杠杆，但费距离。
科学世界
七
2.轮轴的特点
轮轴可以看成一个可连续转动的不等臂杠杆。
轮
动力
阻力
轴
支点O
R
r
F
F2=G
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2 得
FR=Gr
R>r
F科学世界
七
2.斜面
斜面是一个与水平面成一定夹角的的倾斜平面。
使用斜面推动物体
螺丝钉和电钻钻头等也是斜面
盘山公路
科学世界
七
2.斜面的特点
将物体G，沿长为l、高为h的斜面，用大小为F的力拉上去，在此过程中：
不计斜面和物体间的摩擦力，根据功的原理，可得：
Fl =Gh，则：
斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体重力的几分之一，所以斜面是一种省力的简单机械。但使用斜面时要费距离。

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