资源简介

滑轮
第3节
第十二章 简单的机械
（人教版）八年级
下
01
新课标要求+课标解读
这部分新课标里面虽然没有单独做一个说明，但是它却是承接杠杆与机械效率不可或缺的一部分，滑轮是特殊的杠杆，生活中用途也极为广泛，所以还是需要重点掌握的。
02
学习目标
1. 了解滑轮的结构
2. 掌握动滑轮和定滑轮的特点
3. 掌握利用滑轮（组）提升物体时的受力分析
4. 掌握判断滑轮（组）中绳子段数的方法
5. 掌握利用滑轮（组）提升物体时绳子的缩短量与物体上升高度的关系
6. 了解轮轴和斜面在生活中的应用情景
03
课堂导入
瘦子哥为啥帮不了忙?
就这个小东西，让我来吧
好！让你来
看我分分钟
......
你咋上来了？
卧槽
救我
04
定滑轮和动滑轮
轴
轮
槽
滑轮也是一中机械，其分为定滑轮和动滑轮
旗杆顶端的滑轮
04
定滑轮和动滑轮
使用过程中，滑轮的轴固定不动，该滑轮叫定滑轮。
04
定滑轮和动滑轮
和物体一起被提起的滑轮
使用过程中，滑轮的轴随物体一起运动，该滑轮叫动滑轮。
吊机的动滑轮
04
定滑轮和动滑轮
04
定滑轮和动滑轮
杠杆的定义：一根硬棒(滑轮也挺硬的)，在力的作用下能绕着固定不变的点转动，那么这个硬棒叫做杠杆。
杠杆
等臂杠杆
省力杠杆
杠杆
O
05
探究定滑轮和动滑轮的特点
从前面的理论分析可以得出动滑轮能省力（肯定就费距离），定滑轮不省力也不额外费力，那么是不是就没用了啊？那么他们还有其他的特点吗？理论和实际是不是有所区别呢? 接下来我们一起探究一下以下几个问题：
（1）使用定滑轮是否省力（或更费力）？
（2）使用定滑轮是否省距离（或费距离）？
（3）什么情况下使用定滑轮?
（4）什么情况下使用动滑轮?
实验结论：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，而且费距离（单个动滑轮提起物体时，物体上升的高度是绳子伸长量的一半）。对动滑轮受力分析可得：2F拉=G动+G物+G绳+f（这是实际生活中使用单个动滑轮的情况）。
05
探究定滑轮和动滑轮的特点
由实验得：不论是向上移动还是向下移动，对于动滑轮来说绳子移动的距离都是动滑轮移动的距离的两倍且G物=2F拉。
06
滑轮组
如果既需要改变力的方向，又需要省更多的力、单独使用定滑轮或动滑轮都无法满足我们的需要。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。
06
滑轮组
不同的滑轮组
06
滑轮组
观察这两幅图，动滑轮上所连接的绳子的情况不一样的。
绳子与动滑轮连接的多少我们成为段数（股数），也就是动滑轮上有几根绳子（一般用字母 n 来表示），那个勾勾也算动滑轮上哦，分析的时候注意不要漏掉。
从前面的视频里面我们可以知道物体上升的高度与绳子的长度变化量存在一定的关系，通过进一步实验得到他们的关系：
06
滑轮组
此图中与动滑轮连接的绳子段数n=2，动滑轮上升的高度是绳子拉升量的一半，放上重物得到的结论依旧成立，且可以得出：h绳=nh物，由于物体和绳子变化的等时性，故：v绳=nv物
06
滑轮组
此图中与动滑轮连接的绳子段数n=3，动滑轮上升的高度是绳子拉升量的三分之一，放上重物得到的结论依旧成立，且仍可以得出：h绳=nh物，v绳=nv物
06
滑轮组
F1
F2
G物+G动
3F1
3F1=G物+G动
2F2
2F2=G物+G动
对滑轮组中的动滑轮受力分析（跨过滑轮的绳子拉力相同）
这两种情况均为平衡状态下且不考虑绳重和摩擦的分析；
在不考虑动滑轮的重力时(G动=0)，用滑轮组提起重物时，动滑轮上有几段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的几分之一。
G物+G动
06
滑轮组
对滑轮组中的动滑轮受力分析（跨过滑轮的绳子拉力相同）
F1=G
2F2=F1+G动
2F3=G动+F2
2F=F3+G动
F1=G
2F拉=G+G动
2F1=F阻
2F拉=F阻
这个虽然在分析的式子上不考虑G动，但实际上动滑轮的重力会影响拉力的大小，因此有的时候这个等式并不相等。
06
滑轮组
考虑最大拉力时一般要看三个地方：
对滑轮组中的动滑轮受力分析
F2
这里不但要注意左边的条件，还需要注意人施加的拉力不能超过人本身的重力，否则就被重物拉起来了。
对于定滑轮受力分析时，绳子的段数和之前判断动滑轮上绳子段数方法一样，有几根绳子在定滑轮上，对定滑轮来说就有几倍的拉力往下。即左边的图：F=2F1+G定，右边的图：F=3F2+G定
F1
这里需要注意一下这三个地方的绳子被拉断断时的条件，要注意施加的拉力和所挂重物需要保证绳子不会被拉断
F
F
07
轮轴和斜面
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。
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。
轻轻转动门把手，就可以把门锁打开。
07
轮轴和斜面
生活中的轮轴：
07
轮轴和斜面
轮轴的特点：轮轴可以看成一个可连续转动的不等臂杠杆。如图，轮轴作为杠杆的支点在轴心O，轮半径R是动力臂，轴半径r是阻力臂。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2 得 F1R=F2r，因为R>r 所以 F107
轮轴和斜面
斜面：斜面是与水平面成一定角度的的平面。例如，盘山公路、楼梯等都是斜面。
盘山路也是斜面
使用斜面推动物体
螺丝钉和电钻钻头等也是斜面
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。
?
07
轮轴和斜面
08
习题练习
C
08
习题练习
A
08
习题练习
C
08
习题练习
A
08
习题练习
C
08
习题练习
D
08
习题练习
C
08
习题练习
C
08
习题练习
D
08
习题练习
甲
乙
2
3
乙
2h
?3h
省力
可以改变力的方向
费距离
08
习题练习
滑轮的自重
A
08
习题练习
(1)400N；(2)0.4m/s；(3)不能
08
习题练习
(1)0.3m/s；(2)120N；(3)260N
08
习题练习
80
1
40
【例15】图甲中的辘轳是由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。提水时，辘轳可视为______杠杆，支点是图乙中的_____点；图丙是某种水龙头开关，为了更省力，应选用开关___（选填①/②）。
08
习题练习
省力
B
①
09
作业布置
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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