初中科学浙教版（2024）九年级上册第4节 简单机械教学课件ppt

这是一份初中科学浙教版（2024）九年级上册第4节 简单机械教学课件ppt，共29页。PPT课件主要包含了学习目录，学习目标，课堂导入，PART01，定滑轮和动滑轮，PART02，滑轮组，动滑轮可以省力，由此可知，滑轮组横拉物体的特点等内容，欢迎下载使用。
起重机上安装着一种叫做滑轮的简单机械。学校每天早晨升国旗时也是利用滑轮将红旗升上天空，你有观察过滑轮的具体结构吗？
观察以下图片，归纳滑轮结构？
滑轮是一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子
为了认识滑轮的作用，我们先来学习最简单的两种滑轮。
活动：（1）观察滑轮，并指出它的结构特点。（2）请用滑轮、细线、铁架台等设计两种方案，要求利用滑轮把钩码提升起来，在图中画出实验装置示意图。（3）利用设计的方案，组装好装置，提升钩码。
使用滑轮工作时，根据滑轮轴的位置是否移动，可将滑轮分成定滑轮和动滑轮两类。定滑轮的轴固定不变，动滑轮的轴随钩码一起移动。
活动：（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出钩码的重G1。（2）如图乙所示，通过定滑轮用弹簧测力计匀速向下拉动钩码，记录弹簧测力计的读数F1，并与钩码的重相比较。改变拉力的方向，如图丙所示，观察弹簧测力计的读数是否发生变化？同时注意观察F1拉过距离s与重物上升高度h间的关系。
使用定滑轮不能省力，但能够改变力的作用方向。
如旗杆顶部安装的是定滑轮，如不使用定滑轮，将国旗升到旗杆顶部需要使用向上的拉力将国旗拉上去，现在使用定滑轮，只需要站在旗杆底部使用向下的力，即可将国旗升上旗杆。
（3）先用弹簧测力计测出钩码和滑轮的总重G2。如图丁所示，通过动滑轮用弹簧测力计匀速向上拉动钩码，记录弹簧测力计的读数F2，并与钩码和滑轮的总重相比较。同时注意观察F2拉过距离s与重物上升高度h间的关系。
使用动滑轮可以省一半力，但不能改变力的作用方向，而且动力移动的距离大于钩码上升的距离（费距离）。
注意：由于摩擦力的存在，实际所用的力要大一些。
滑轮实质上是杠杆。上述实验的结论，我们可以用杠杆的平衡条件来分析论证。活动：在图乙、丁中分别作出定滑轮、动滑轮的动力臂和阻力臂，并找出动力臂和阻力臂之间的关系。分析为什么使用定滑轮不省力，而使用动滑轮可以省一半力。
实际应用时，常常将定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。
定滑轮可以改变力的方向
既可以省力又可以改变力的方向
活动：（1）用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的总重G。（2）按如图甲所示方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F1。
绳子股数（缠在动滑轮上的绳子根数）n=4
确定n的方法：在定滑轮与动滑轮之间横切一刀，吊着动滑轮的绳子数为n
（3）按如图乙所示方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F2。
绳子股数（缠在动滑轮上的绳子根数）n=5
以上实验过程中可观察并记录绳子自由端（末端）移动的距离s和物体（动滑轮）上升高度h的之间的关系。我们可以发现：
思考与讨论杠杆、滑轮等简单机械，有的省力、有的不省力，使用它们时，有的可以少移动距离，有的却要多移动距离。在使用简单机械时，你认为省力或费力、省距离或费距离，它们之间有什么关系？
当动力臂等于阻力臂时，杠杆既不省力，也不费力，既不省距离，也不费距离；当动力臂大于阻力臂时，杠杆省力，但是费距离；当动力臂小于阻力臂时，杠杆费力，但是省距离。
【例题】缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300牛，用它连接成如图所示的滑轮组，能否提升600牛的重物？（已知动滑轮重20牛，摩擦及绳的质量不计）
以上规律不考虑绳、轮间的摩擦及绳重、动滑轮重，这和用滑轮组吊重物的原理相同，只是把重物的重力换成了摩擦力。
例1. 一辆车不小心陷进了泥潭中，小科按如图甲、乙两种方法均可将车从泥潭中拉出。如果车受到的阻力为800牛，则下列说法正确的是（ ）A.甲可以省力B.乙能改变力的方向C.甲所用的力至少400牛D.乙所用的力至少400牛
例2. 小乐用如图所示的两种方式竖直匀速提升某物体，且都使物体上升了2m。已知物体重200N，滑轮重40N，提升时的拉力分别为F甲和F乙。若不计绳重和摩擦，则在提升过程中（ ）A.F甲=240NB.F甲做的功为240JC.F乙向上移动距离为4mD.F乙所做的功为440J
例3.用如图所示的三个装置先后提升同一个物体G，若不考虑滑轮的自重和摩擦，作用于绳子自由端的拉力F1、F2、F3的大小关系是（ ）A.F1最大B.F2最大C.F3最大D.一样大
例4.某同学研究动滑轮的使用特点时，实验过程如图1（每次都匀速提起相同钩码，不计摩擦）；（1）根据图1可知，实验中所用动滑轮的重力为 牛；（2）根据该同学的实验数据，如果家里安装日光灯，你认为图2中的 安装方式更合理。（选填“甲”或“乙”）