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(共27张PPT)
第二节 滑轮及其应用
第十一章 简单机械
沪科版2024
核心素养
滑轮及其应用
物理观念
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
能根据组装情况准确分析施加拉力与物重关系
科学思维
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
科学探究
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
科学态度与责任
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。
观察图片，在升国旗的过程中，五星红旗是向什么方向运动的？旗手施加给绳子的力向什么方向？
1.升国旗的情景
升旗时，国旗向上运动；
旗手向下拉绳子。
导入新课
胖子利用滑轮将重物吊到二楼，瘦子想帮忙，却把自己吊了上去。想想看，这个故事中起到关键作用的是哪个部件？你能解释漫画中的科学道理吗？
新课教学
滑轮也是一种常用的简单机械
轮
轴
与轴固定在一起的挂钩
滑轮的主要部分是一个能绕轴自由转动、周边有槽的轮子
新课教学
定滑轮和动滑轮
要求用滑轮、细线、铁架台等设计两种实验方案，利用滑轮把钩码提起来。
使用时轴固定不动的滑轮叫做定滑轮
使用时轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮
新课教学
定滑轮
动滑轮
2.用一个滑轮、一根绳子、一个钩码和铁架台，尝试采用两种不同方法将钩码提往高处。
水桶上升时，顶端的滑轮不随物体一起移动。
货物上升时，电动机拉动的滑轮随物体一起移动。
根据滑轮是否随物体一起运动可以把滑轮分为两类：
定滑轮：工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。
动滑轮：工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。
新课教学
工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力 方向 拉力移动距离S/m
新课教学
工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。
结论：
使用动滑轮可以省力； 但费距离，且不改变力的方向。
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力 方向 拉力移动距离S/m
新课教学
从杠杆的角度研究定滑轮的特点
使用定滑轮时，相当于一个等臂杠杆,不考虑绳重和摩擦力时，拉力F和物重G的关系是：F=G。
新课教学
使用动滑轮时，如果两边绳子平行，相当于一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆，不考虑绳重和摩擦力时，拉力F和物重G物、动滑轮重G动的关系是：
从杠杆的角度研究动滑轮的特点
新课教学
从平衡力的角度研究定滑轮的特点
如图所示，在忽略摩擦的情况下，物体受到重力G和拉力F作用，由于物体匀速上升，所以拉力F跟物体的重力G是一对平衡力，大小相等，即F=G，即使用定滑轮不省力。
物体向上运动，用力的方向是向下，所以，使用定滑轮能改变力的方向。
新课教学
从平衡力的角度研究动滑轮的特点
F
F
G动
G物
若考虑动滑轮的重力，忽略绳重、摩擦的情况下，物体受到重力G物、动滑轮重力G动和两段绳子的两个拉力F的作用，由于物体匀速上升，所以四个力平衡，满足
新课教学
G
O
F1
2R
O
F'1
G
G
G
动滑轮斜拉，拉力会变大。
F1
新课教学
　　定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。
动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。
能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？
新课教学
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
结论：使用滑轮组既可以省力； 又可以改变力的方向。
新课教学
想一想：还有别的绕线方法吗？
这两种绕线方法有什么不同？
1．绳子的起点
2．拉力的方向
3．拉力的大小
4．移动的距离
每个动滑轮上有两段绳子，绳头从动滑轮钩子开始绕可多一段绳子承担总重力，更省力，但施力方向不变。
新课教学
滑轮组的绕法
F
F
F
F
新课教学
绕绳的起点口诀：
奇动偶定
新课教学
动滑轮上有几段绳子，就有几段绳子共同承担总重力，每段绳子承担G总的几分之一。
F= G
3
1
F= G
4
1
F= G
5
1
F= G
3
1
F1
F2
F3
F4
新课教学
几种常见的滑轮组，试画出各自绕法：
n=2
n=3
n=3
n=4
n=4
n=5
新课教学
课堂总结
滑轮
定滑轮
定义：轴固定不动的滑轮，实质是等臂杠杆。
实质：动力臂等于阻力臂的等臂杠杆。
特点：不省力，但可以改变力的方向。
动滑轮
定义：轴随物体一起运动的滑轮。
实质：动力臂是阻力臂 2 倍的杠杆。
特点：省力，但不能改变力的方向。
滑轮组
定义：定滑轮和动滑轮组合在一起。
特点：既可以省力又可以改变力的方向。
省力：动轮。费距离：s=nh
轮轴
组成：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。
特点：能省力（动力作用在大轮上）
应用：自行车脚踏板、汽车方向盘、门把手等
斜面
特点：能省力
应用：盘山公路、螺丝钉的螺纹等
下 课
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