11.2 滑轮及其应用第1课时　定滑轮　动滑轮课件 沪科版（2024）八年级全一册物理（27页PPT）.pptxVIP

第十一章简单机械

定滑轮动滑轮

第2节

第1课时

想一想：有哪些新的解决办法？

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？

除了杠杆之外，滑轮也是一种常见的简单机械，它在日常生活中的应用非常广泛。

大家在生活中见过滑轮吗？使用滑轮有什么特点呢？

起重机上的滑轮

认识滑轮

滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的轮子。

滑轮分为：定滑轮、动滑轮

定滑轮

国旗上升时，旗杆顶端的滑轮轴不随物体一起移动。

旗杆顶端的滑轮

使用时，轴固定不动(滑轮不随物体移动)的滑轮，叫定滑轮。

定滑轮

提出问题

1.使用定滑轮时，有什么特点？

2.使用定滑轮是否省力(或更费力)？

3.使用定滑轮是否省距离(或需要移动更大的距离)？

探究定滑轮的特点

实验器材

铁架台、定滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计

设计实验

如图所示，把定滑轮固定在铁架台上，钩码挂在细线的一端；弹簧测力计挂在细线的另一端，用力缓慢拉动弹簧测力计向下匀速运动。

记录拉力的大小、钩码上升的距离、拉力移动的距离及拉力的方向。

物重G/N

物体移动方向

物体移动

距离h/cm

拉力F/N

拉力

方向

拉力移动

距离S/cm

进行实验

(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物、拉力移动的距离s绳及拉力的方向。

进行实验

(3)改变拉力的方向：

(4)改变钩码的重力，重复上述实验。

分别沿竖直方向拉升、斜着拉升、水平拉升钩码，观察拉力F1、F2、F3、的大小。把实验数据记入表格中。

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S绳与钩码上升高度h物的关系：S绳=h物

钩码重

G/N

钩码移动

方向

钩码移动

距离h/m

拉力

F/N

拉力

方向

拉力移动

距离s/m

1.5

竖直向上

0.3

1.5

竖直向下

0.3

1.5

竖直向上

0.3

1.5

斜向下

0.3

1.0

竖直向上

0.4

1.0

竖直向下

0.4

实验结论

使用定滑轮不省力；不省距离，可以改变力的方向。

可以改变力的方向是指：

拉力的方向与物体运动方向相反（或不同）。

定滑轮的实质

F1=2N

S绳＝h物

F2=2N

1.定滑轮既不省力也不省距离

2.可以改变用力的方向

L1＝L2

F＝G物

定滑轮实质上是个等臂杠杆

用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如图所示，

不计摩擦，比较拉力F1、F2、F3的大小（）

A.F1F2F3B.F1=F2=F3

C.F1F2F3

D.F2F3F1

B

解析因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向而不省力，故定滑轮沿不同方向拉同一重物，拉力大小相等，即F1=F2=F3，故选B。

1.动滑轮：使用滑轮时，滑轮的轴随物体一起运动。

2.使用动滑轮时，有什么特点？

提出问题：（1）使用动滑轮是否省力（或更费力）？

（2）用动滑轮提重物有什么优越性？通过实验探究。

①用弹簧测力计直接测出钩码的重力；

②竖直向上匀速拉动弹簧测力计，记录弹簧测力计的示数，重物移动的距离和拉力作用点移动的距离。

③将测量结果填入表格。改变钩码的个数，重复上述实验过程。

动滑轮的特点

注意：单独使用动滑轮时，拉力的方向为竖直向上即物体运动的方向与拉力的方向朝向一致。

实验数据

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

2

竖直向上

0.4

1.1

竖直向下

0.8

2

竖直向上

0.3

1.2

竖直向下

0.6

1

竖直向上

0.2

0.6

竖直向下

0.4

实验结论：

使用动滑轮的特点：

能省一半的力，但要多移动一倍的距离，且不能改变动力的方向。

(1)使用动滑轮能省一半的力:F=G。但不能改变力的方向.

(2)绳端移动距离S=2h。

3.动滑轮时实质：

支点在绳和轮相切的O处;拉力F1是动力,重物的拉力是阻力F2；动力臂L1是轮直径、动力臂L2是轮半径。

动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆：

根据杠杆的平衡条件：F1.L1=F2.L2

L1＝2L2；F1＝F2＝G（不计摩擦和动滑轮重）

绳子自由端移动的距离S和物体升高的高度h：S绳=2h物

图中滑轮为定滑轮，大人对绳子的拉力与重物的重力大小相等，且小于大人自身重力，因此大人可将重物通过定滑轮吊到二楼。而孩子对绳子的拉力小于重物的重力，且重物的重力大于孩子的重力，因此孩子被吊到二楼。

小孩用什么办法能在地面上把这袋东西拉上去？