资源简介

(共36张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：11.2.1 定滑轮和动滑轮
副标题：探究滑轮的基本特性与应用
学科：物理
适用年级：八年级
教材版本：人教版
幻灯片 2：学习目标
知道定滑轮和动滑轮的概念，能区分生活中的定滑轮和动滑轮。
理解定滑轮和动滑轮的工作原理，明确它们的特点（是否省力、是否改变力的方向）。
能说出定滑轮和动滑轮的实质，将其与杠杆知识联系起来。
能结合实例分析定滑轮和动滑轮在实际中的应用，体会它们的实用价值。
幻灯片 3：引入 - 生活中的滑轮
展示图片：旗杆顶部的滑轮、起重机吊钩上的滑轮、电梯中的滑轮、窗帘轨道上的滑轮。
提问：这些场景中的滑轮有什么作用？为什么旗杆顶部的滑轮能方便地升旗？起重机吊钩上的滑轮为什么能吊起重物？本节课我们将学习两种基本的滑轮 —— 定滑轮和动滑轮，探究它们的特点和原理。
幻灯片 4：滑轮的基本概念
定义：滑轮是一个周边有槽，能绕着轴转动的小轮。
作用：通常与绳子、链条等配合使用，用于提升物体或传递力。
分类：根据滑轮在工作时轴的位置是否固定，分为定滑轮和动滑轮。
展示图片：滑轮的结构示意图，标注轮、槽、轴等部分。
幻灯片 5：定滑轮
定义：工作时，轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。
常见实例：旗杆顶部的滑轮、窗帘轨道上的滑轮、电梯顶部的滑轮。
实验探究：定滑轮的特点
器材：定滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计、刻度尺。
步骤 1（是否省力）：用弹簧测力计直接提起钩码，记录示数\(F_1\)；用定滑轮提起同样的钩码，记录弹簧测力计示数\(F_2\)。
现象：\(F_1 = F_2\)。
结论：定滑轮不省力。
步骤 2（是否改变力的方向）：观察用定滑轮提钩码时，拉力的方向与钩码上升方向的关系。
现象：拉力方向向下时，钩码上升方向向上。
结论：定滑轮能改变力的方向。
步骤 3（是否省距离）：测量钩码上升的距离\(s_1\)和绳子自由端移动的距离\(s_2\)。
现象：\(s_1 = s_2\)。
结论：定滑轮不省距离。
展示图片：定滑轮实验装置图和实例图。
幻灯片 6：定滑轮的实质
实质：定滑轮实质上是一个等臂杠杆。
杠杆要素分析：
支点：定滑轮的轴。
动力臂：从支点到动力作用线的距离（等于滑轮的半径\(r\)）。
阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（等于滑轮的半径\(r\)）。
因为动力臂等于阻力臂（\(l_1 = l_2 = r\)），根据杠杆平衡条件\(F_1 l_1 = F_2 l_2\)，得\(F_1 = F_2\)，所以定滑轮不省力。
展示图片：定滑轮与等臂杠杆的对比示意图，标注支点、动力臂、阻力臂。
幻灯片 7：动滑轮
定义：工作时，轴的位置随被吊物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。
常见实例：起重机吊钩上的滑轮、升降机中的动滑轮、吊重物时随重物一起上升的滑轮。
实验探究：动滑轮的特点
器材：动滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计、刻度尺。
步骤 1（是否省力）：用弹簧测力计直接提起钩码，记录示数\(F_1\)；用动滑轮提起同样的钩码（不计动滑轮自重和摩擦），记录弹簧测力计示数\(F_2\)。
现象：\(F_2 = \frac{1}{2} F_1\)。
结论：动滑轮能省一半的力。
步骤 2（是否改变力的方向）：观察用动滑轮提钩码时，拉力的方向与钩码上升方向的关系。
现象：拉力方向向上时，钩码上升方向也向上。
结论：动滑轮不能改变力的方向。
步骤 3（是否省距离）：测量钩码上升的距离\(s_1\)和绳子自由端移动的距离\(s_2\)。
现象：\(s_2 = 2 s_1\)。
结论：动滑轮费距离（绳子自由端移动距离是钩码上升距离的 2 倍）。
展示图片：动滑轮实验装置图和实例图。
幻灯片 8：动滑轮的实质
实质：动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂 2 倍的省力杠杆。
杠杆要素分析：
支点：动滑轮与绳子接触的一端（非轴的位置）。
动力臂：从支点到动力作用线的距离（等于滑轮的直径\(2r\)）。
阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（等于滑轮的半径\(r\)）。
因为动力臂是阻力臂的 2 倍（\(l_1 = 2r\)，\(l_2 = r\)），根据杠杆平衡条件\(F_1 l_1 = F_2 l_2\)，得\(F_1 = \frac{1}{2} F_2\)，所以动滑轮能省一半的力。
注意：实际使用动滑轮时，需考虑动滑轮自身的重力，此时拉力\(F = \frac{1}{2} (G_物 + G_动)\)。
展示图片：动滑轮与省力杠杆的对比示意图，标注支点、动力臂、阻力臂。
幻灯片 9：定滑轮和动滑轮的对比总结
滑轮类型
轴的位置
是否省力
是否改变力的方向
是否省距离
实质
典型实例
定滑轮
固定不动
不省力（\(F = G\)）
是
不省距离（\(s_绳 = s_物\)）
等臂杠杆（\(l_1 = l_2\)）
旗杆顶部滑轮、窗帘滑轮
动滑轮
随物体运动
省一半力（理想情况\(F = \frac{1}{2} G\)）
否
费距离（\(s_绳 = 2 s_物\)）
省力杠杆（\(l_1 = 2 l_2\)）
起重机吊钩滑轮、吊重物动滑轮
关键规律：定滑轮的优势是改变力的方向，方便操作；动滑轮的优势是省力，但不改变力的方向，且费距离。两者各有特点，需根据实际需求选择使用。
幻灯片 10：生活中的定滑轮应用
实例 1：旗杆升旗
应用原理：旗杆顶部的定滑轮改变力的方向，使得人在地面向下拉绳子，国旗就能向上升起，操作方便。
优势：无需爬到旗杆顶部升旗，既安全又省力（虽然不省力，但改变方向使操作可行）。
实例 2：窗帘轨道滑轮
应用原理：窗帘轨道上的定滑轮改变力的方向，拉动一侧绳子就能使窗帘左右移动，便于开关窗帘。
优势：轻松控制窗帘的开合，节省力气。
展示图片：旗杆升旗和窗帘轨道滑轮的工作示意图。
幻灯片 11：生活中的动滑轮应用
实例 1：起重机吊重物
应用原理：起重机吊钩上的动滑轮能省一半的力，配合其他机械结构，能吊起更重的物体。
优势：减少提升重物所需的拉力，提高起重能力。
实例 2：建筑工地上的吊篮
应用原理：吊篮上方的动滑轮随吊篮一起上升，节省提升吊篮所需的力，方便工人上下和运输材料。
优势：降低操作难度，提高工作效率。
展示图片：起重机吊重物和建筑吊篮的工作示意图。
幻灯片 12：课堂小练习 1 - 滑轮类型判断
题目：下列滑轮中，属于定滑轮的是（ ），属于动滑轮的是（ ）
A. 旗杆顶部的滑轮 B. 起重机吊钩上的滑轮 C. 窗帘轨道上的滑轮 D. 随重物一起上升的滑轮
答案：定滑轮：A、C；动滑轮：B、D。
解析：A、C 工作时轴的位置固定不动，是定滑轮；B、D 工作时轴随物体运动，是动滑轮。
幻灯片 13：课堂小练习 2 - 特点分析
题目：关于定滑轮和动滑轮，下列说法正确的是（ ）
A. 定滑轮省力，动滑轮改变力的方向
B. 定滑轮改变力的方向，动滑轮省力
C. 定滑轮和动滑轮都省力
D. 定滑轮和动滑轮都改变力的方向
答案：B
解析：定滑轮不省力但改变力的方向，动滑轮省力但不改变力的方向，B 正确。
幻灯片 14：课堂小练习 3 - 计算应用
题目：用一个动滑轮提起重为 200N 的物体（不计动滑轮自重和摩擦），所需的拉力是多少？若物体被提高 2m，绳子自由端移动的距离是多少？
答案：拉力 100N，绳子自由端移动距离 4m。
解析：理想情况下，动滑轮省一半力，拉力\(F = \frac{1}{2} G = \frac{1}{2} \times 200N = 100N\)；动滑轮费距离，绳子自由端移动距离\(s = 2 h = 2 \times 2m = 4m\)。
幻灯片 15：滑轮的选择与使用注意事项
选择原则：
需要改变力的方向时，选择定滑轮（如升旗、拉窗帘）。
需要省力时，选择动滑轮（如吊重物、起重机）。
实际使用中，需考虑滑轮自重和摩擦，动滑轮的实际拉力会大于理想值。
使用注意事项：
定滑轮要固定牢固，防止松动导致安全事故。
动滑轮使用时，绳子要正确绕在槽内，避免滑脱。
定期检查滑轮的磨损情况，及时更换损坏的滑轮，确保安全使用。
展示图片：滑轮正确使用和错误使用的对比图。
幻灯片 16：课堂总结
定滑轮：轴固定不动，不省力，能改变力的方向，实质是等臂杠杆，适用于需要改变力的方向的场景。
动滑轮：轴随物体运动，能省一半力（理想情况），不改变力的方向，费距离，实质是动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆，适用于需要省力的场景。
核心区别：定滑轮的优势是改变力的方向，动滑轮的优势是省力，两者的特点由其实质（杠杆类型）决定。
幻灯片 17：课后作业布置
完成课本上关于定滑轮和动滑轮的练习题。
观察家中或学校中的滑轮，判断它们是定滑轮还是动滑轮，记录其应用场景和作用。
用一个定滑轮和一个动滑轮分别做实验，测量提起同一物体时的拉力和绳子移动距离，验证它们的特点。
思考：为什么起重机在吊重物时，有时会同时使用定滑轮和动滑轮？它们各自发挥什么作用？
2024沪科版物理八年级全册
11.2.1定滑轮和动滑轮
第十一章 简单机械
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
学习目标
知道定滑轮和动滑轮的特点。(重点）
02
认识什么是定滑轮和动滑轮。
01
了解滑轮组的结构。
03
知道滑轮组中拉力与被提物体重力间的关系。(难点）
04
我们先来观察一幅科学漫画
这个故事中起到关键作用的是哪个部件 你在哪里见到过吗？
观察与思考
这些都是滑轮，请你观察它们的结构吧。
滑轮：周边有槽、能绕轴转动的轮子。
凹槽
轴
轮子
定滑轮及其特点
动滑轮：使用滑轮时，滑轮的轴能随物体一起运动。
思考
定滑轮：使用滑轮时，其轴固定不动的滑轮。
仔细观察这两个滑轮有什么特点
点击画面播放
定滑轮及其特点
知识点二
那么定滑轮有怎样的特点呢
探究定滑轮的特点
用弹簧测力计钩住绳子的一端，然后竖直向下拉动，使绳子另一端的钩码缓慢上升（或保持静止），读取弹簧测力计的示数，比较钩码所受重力大小和弹簧测力计示数的关系。
改变钩码个数，重复上述操作，你可得出什么结论 改变弹簧测力计拉力的方向，重复上述操作，你又可得出什么结论
做
中
学
【实验记录】
次数 钩码所受重力G/N 钩码移动的方向 钩码上升的距离 h/m 测力计读数 F/N 拉力的方向 测力计移动的距离 s/m
1 2 竖直向上 0.1 2 竖直向下 0.1
2 2 竖直向上 0.1 2 水平 0.1
3 1 竖直向上 0.1 1 竖直向下 0.1
4 2 竖直向上 0.1 2.2 竖直向下 0.1
5 4 竖直向上 0.1 4.3 竖直向下 0.1
【实验结论】
使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。
思考
使用定滑轮为什么不省力
理论分析：轴固定不动，轴心相当于支点O；
拉力相当于动力，作用点为A；
物体对绳子的拉力相当于阻力，作用点为B 。
实质：等臂杠杆
O
F
l1
l2
l1＝l2
F＝G物
F'
拉力方向改变，拉力变不变
特点：不省也不费距离
不变
s=h
B
A
l1'
G物
s
h
绳子自由端移动的距离
物体上升的高度
定滑轮的特点
例1 简单机械早在我国古代就有了许多巧妙的应用，护城河上安装的吊桥装置就是一个例子，如图所示。护城河旁城墙顶端的滑轮属于_________(选填“定”或“动”)滑轮，它的作用是____________________。
定
改变力的方向
探究动滑轮的特点
用弹簧测力计钩住绳子的一端，然后竖直向上拉动，使动滑轮下方悬挂的钩码缓慢上升。读取弹簧测力计的示数，比较钩码所受重力大小和弹簧测力计示数的关系；测量钩码上升的高度以及弹簧测力计移动的距离，并进行比较。
改变钩码个数，重复上述操作，你可得出什么结论 改变弹簧测力计拉力的方向，重复上述操作，你又可得出什么结论
动滑轮及其特点
知识点三
做
中
学
【实验记录】
次数 钩码所受重力G/N 钩码移动的方向 钩码上升的距离 h/m 测力计读数 F/N 拉力的方向 测力计移动的距离 s/m
1 1 竖直向上 0.05 0.6 竖直向上 0.10
2 2 竖直向上 0.05 1.2 竖直向上 0.10
3 4 竖直向上 0.05 2.2 竖直向上 0.10
【实验结论】
使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向，且费距离
思考
使用动滑轮为什么可以省力
O
G物
l1
l2
F
实质：动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆
l1＝2l2
F＝ G物
B
A
特点：省力但费距离
s=2h
动滑轮的特点
思考
如果改变拉力方向，拉力变不变
O
G物
l1
l2
F
B
A
F'
l1'
l2＜ l1'＜2l2
F′ ＞ G物
动滑轮斜拉，拉力会变大。
竖直向上拉最省力!
定滑轮 动滑轮
拉力端移动距离 等于物体移动的距离 等于物体移动
距离的2倍
省力情况 不省力 省一半力
能否改变力的方向 能 不能
实质 等臂杠杆 省力杠杆
归纳小结
例2 一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的动力比阻力小800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为
_____N，乙图中人拉动汽车的拉力至少为 N，其中比较省力的是 图。（绳与滑轮间的摩擦不计）
800
400
乙
甲
乙
拓 展
使用定滑轮和动滑轮的几种情况
定滑轮 动滑轮 图示
表达式
假设图中物体全部做匀速运动、物体的重力都为G，物体受到的摩擦力为f，忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦。
1星题 知识过关
定滑轮及其工作特点
1.为了研究滑轮的特点，小点在研究定
滑轮特点时，做的实验如图所示，据此
可证明：使用定滑轮不能______，但能
改变__________。
省力
力的方向
2.如图所示，夏天为遮阳，窗前挂有竹帘，其顶部安装的是
两个____滑轮，这种滑轮的作用是______________。
定
改变力的方向
3.安徽乡村景色宜人，如图所示，美丽
乡村建设的工地上，工人使用滑轮匀速
提升重 的建筑材料(不计绳重和摩
擦)，则人的拉力为_____ 。
300
4.请在图中标出该滑轮的支点并作出力、的力臂 、
。
解：如图所示。
动滑轮及其工作特点
5.[2024·合肥期中] 小明同学在“研究动滑轮特点”的
实验中，实验装置如图所示。
(1)实验过程中，应该沿______方向______拉动弹簧
测力计，且在__________(填“匀速拉动”或“静止”)时
读数；
竖直
匀速
匀速拉动
(2)按上述操作，重复实验记录数据如表，分析表中的数据发
现，弹簧测力计的示数大于物重 的一半，其原因是______
________。
实验序号
1 1.00 0.65
2 1.50 0.9
3 2.00 1.15
动滑轮有重力
6.如图所示的滑轮，把它看作杠杆时，是支点在___
(填“”“”或“ ”)点的______杠杆。
省力
7.用如图所示的滑轮将重的物体匀速提升 ,
不计绳重、滑轮重和摩擦，则拉力_____ ，绳
子向上移动的距离为____ 。如果动滑轮的重力
为，不计绳重和摩擦，则拉力为___ 。
20
2
8.如图所示，用的水平拉力拉着重 的物体在水平
桌面上做匀速直线运动，则物体与水平桌面的摩擦力大小为
____，若物体移动 ，绳子自由端移动的距离是_____
。(不计绳重、滑轮重和绳与轮间的摩擦)
20
2星题 情境应用
9.[2024·渭南一模] 如图所示是剪高处树枝
的剪刀，将其套在竹竿上，拉动绳子一端就
可以剪下高处的树枝。这个剪刀上的滑轮是
________(填“定滑轮”或“动滑轮”)，它起到
______的作用。
动滑轮
省力
10.[2024·盐城中考改编] 下列挪动球形石墩的方法中，省力
的是____图，能改变力的方向的是____图。
甲
乙
11.[2024·亳州期末] 如图甲、乙所示，用不
同的滑轮分别拉动同一个物块匀速竖直上
升(忽略绳重、滑轮重和所有摩擦力)相同的
变大
高度，则拉力之比 _____；绳自由端移动长度之比
_____。若图乙中拉力 的方向向右倾斜一些，如图
丙的虚线所示，则拉力将______(填“变大”“变小” 或“不变”)。
12.如图所示，小明用大小为 、竖直向上的拉
力在内将重力为的木箱匀速提升 。
不计绳重和摩擦，弹簧测力计的示数是_____ ，动
滑轮的重力为____ ，绳子末端移动的速度为___
。
100
40
1
13.如图所示的实验装置，水平地面上的甲物体重 ，乙
物体重 ，静止时不计弹簧测力计自重，则弹簧测力计的
示数和甲对地面的压力为( )
D
A.； B.；
C.； D.；
14. 如图甲所示，拉力 拉着轻质滑轮
匀速上升，物体受到重力为 ，滑轮半径
为 。把滑轮简化为一个如图乙的______
费力
56
(填“等臂”“省力”或“费力”)杠杆，根据杠杆平衡条件可列出
等式：__________________，算得拉力____ 。
滑轮及其应用
定滑轮
轴不随物体一起运动的滑轮
不省力，也不费距离，但可以改变力的方向
实质：等臂杠杆
轴随物体一起运动的滑轮
省力，但费距离，且不能改变力的方向
实质：省力杠杆
动滑轮
滑轮组
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组
绳子自由端的拉力
绳子自由端的距离
谢谢观看！

展开更多......

收起↑