人教版（2024）八年级下册（2024）滑轮教学ppt课件

这是一份人教版（2024）八年级下册（2024）滑轮教学ppt课件，共53页。PPT课件主要包含了定滑轮，动滑轮，力的方向，提出问题，设计实验，说一说，实验步骤，点击图片播放视频，分析讨论，FG物等内容，欢迎下载使用。
1.常见的滑轮分为________和________。中间的轴固定不动的滑轮叫作________，轴可以随被吊物体一起运动的滑轮叫作________。 2.升旗的时候，我们看到的旗手用力向下拉绳子，旗就升上去了，这是因为旗杆顶端有一个__________。这个事例告诉我们，这种简单机械能够改变__________。 3.使用动滑轮时，理论上可以省______的力，但是不能改变__________。
4.滑轮组由____滑轮和____滑轮组成，它既能______，又能改变力的______。 5.使用滑轮组时动滑轮和重物由n段绳子承担，提起物体所用的力就是总重的________。公式表示为F=______。绳子自由端移动的距离是物体移动距离的______。
杠杆是一种常见的简单机械。除了杠杆之外，滑轮也是一种常用的简单机械。大家在生活中见过滑轮吗？
这些都是滑轮，它们的结构有哪些相似点？
知识点1 定滑轮和动滑轮
1. 滑轮：一种常用的简单机械，主要部分是一个能绕轴自由转动、周边有槽的轮子。
这两种滑轮有什么区别？
定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮。动滑轮：使用时，轴随物体一起运动的滑轮。
有时我们会看到工人站在地面上，利用滑轮将重物提升到楼上。 这样使用滑轮有什么好处？会省力吗？
1. 使用定滑轮、动滑轮是否省力(或费力)？ 2. 使用定滑轮、动滑轮是否省距离(或需要移动更大的距离)？ 3. 什么情况下使用定滑轮，什么情况下使用动滑轮？
研究定滑轮和动滑轮的特点
3.定滑轮与动滑轮的特点：
参考右图，分别安装定滑轮和动滑轮进行实验。记录实验时弹簧测力计拉力的大小和方向，以及弹簧测力计和钩码移动的距离。
怎样操作对比知道是否省力或费距离？
b. 按图乙所示安装定滑轮，使用定滑轮让钩码匀速上升 h = 10 cm，记录弹簧测力计的示数F2、拉力的方向及绳子自由端移动的距离 s2。
a. 如图甲，用弹簧测力计拉着钩码匀速上升 h = 10 cm，记录弹簧测力计的示数 F1、拉力的方向及绳子自由端移动的距离 s1。
获得多组数据，使结论更具有普遍性
c. 如图丙，使用动滑轮让钩码匀速上升 h = 10 cm，记录弹簧测力计的示数 F3、拉力的方向及绳子自由端移动的距离 s3。
d. 换用数量不同的钩码，重复上面的步骤。
1. 比较甲、乙两组实验，使用定滑轮与不使用定滑轮直接提升物体相比，拉力的大小和方向有什么不同？绳子自由端移动的距离是否相同？
方向与钩码升高的方向相反
s绳 = h（忽略绳重与摩擦）
2. 比较甲、丙两次实验，使用动滑轮与不使用动滑轮直接提升物体相比，拉力的大小和方向有什么不同？绳子自由端移动的距离是否相同？
方向与钩码被提升的方向相同
s绳 = 2h（忽略绳重、动滑轮重与摩擦）
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。
为什么使用定滑轮不省力，而使用动滑轮省力呢？你能参考下图，根据杠杆的平衡条件，说明定滑轮和动滑轮的这一特点吗？
定滑轮的中心轴为支点，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，由杠杆平衡条件可知，动力F1和阻力F2大小相等。
动滑轮可以看成是支点在一侧的杠杆，动力臂等于滑轮的直径，阻力臂等于滑轮的半径，即动力臂是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，动力F1是阻力F2的二分之一。
使用定滑轮和动滑轮的几种情况
说明：忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦；物体全部做匀速运动，物体重为G，受到的摩擦力为f
如图所示，物体重 G=50 N，在 F=5 N 的拉力作用下向左以 0.1 m/s 的速度匀速运动，若不计绳重、滑轮重和绳与滑轮间的摩擦，则物体受到地面摩擦力的大小为________N；3 s 后，绳子自由端移动的距离为________m。
物体移动的速度v物=____m/s
图中滑轮为动滑轮，忽略绳重、滑轮重和绳与滑轮间的摩擦，F=___ f
绳子自由端移动的速度v绳=____v物绳子自由端移动的距离s绳=____s物
有没有办法能将定滑轮和动滑轮的优点结合起来，既能省力又能改变力的方向呢？
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。
滑轮组可以由多个定滑轮和多个动滑轮组成。
想一想：还有别的绕线方法吗？
a. 如图甲，匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，将拉力方向和示数记录在实验表格中；
b. 分别按照图丁、戊所示方式组装滑轮组，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数,测出钩码受到的重力、钩码上升的高度、绳子自由端移动的距离，并记录在实验表格中。
1. 分析丁、戊两次实验中拉力的大小与方向，并与乙、丙两次实验进行比较，使用滑轮组时拉力的大小和方向与仅使用一个滑轮时有什么不同？
忽略动滑轮和绳所受的重力及滑轮轴的摩擦，拉力的大小与物体所受重力、滑轮上承担物重的绳子的段数的关系：
2. 比较丁、戊两次实验中拉力的大小与方向，以及拉力作用点移动的距离。你还有什么新的发现？
绳子自由端通过的距离 s 与物体上升高度 h 的关系：
使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但是费距离。
在前面的实验探究中，丁、戊两次实验提升的物体相同，为什么弹簧测力计的示数会不同呢？
滑轮组绕线的方式不同，承担物重的绳子段数不同，所需要的力也不同。
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
①从轮子数量少的钩子开始②定动交替③就近原则④奇动偶定
（1）当没有规定拉力方向时
（2）当规定拉力方向时
采用“反绕法”，即由外及内绕绳。
确定承担物重的绳子段数n
在定、动滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，绕在动滑轮上的绳子段数 n 即为承担物重的绳子段数。
⭐滑轮组的计算中等量关系的归纳
1. 如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为 40 kg 的重物在 2s内匀速提升 2m。不计绳重和摩擦，下列说法中不正确的是（g取 10 N/kg）（ ）作用在绳子自由端的拉力F为150N重物上升的速度是1m/s绳子自由端移动的距离为6m绳子自由端移动的速度是2m/s
解析：重物的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N，承担物重的绳子段数n=3。不计绳重和摩擦：作用在绳子自由端的拉力
绳子自由端移动的距离s=nh=3×2m=6m，C正确。
2. 工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉。请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。
轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫作轮，小轮叫作轴。
汽车方向盘和阀门旋钮都是轮轴类机械。
由杠杆的平衡条件可知 F1R = F2r，因为轮半径 R 大于轴半径 r，所以作用在轮上的力 F1 总是小于作用在轴上的力 F2。因此使用辘轳可以省力。
在实际应用中，为了使用方便或节约材料，常用杆状物体来代替大轮。
如图所示的斜面中，理想情况下（即不考虑斜面的摩擦），力F与重物的重力G满足：Fl=Gh，则沿斜面向上的力 。 由此可知，在斜面高度一定时，斜面越长越省力，即斜面的倾斜角度越小越省力。
在生产生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有轮轴和斜面。如图所示，螺丝刀就是一个_______的实例，手柄_______(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉是一种类似斜面的机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面的长度，螺纹_______(选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。
1. 一个物体重 1000 N，如果用一个定滑轮提起它，需要用多大的力？如果用一个动滑轮提起它，不计摩擦及滑轮的自重和绳重，又要用多大的力？
2. 在建筑工地上，工人师傅有时需要站在地面上通过滑轮组提升重物，请在图甲中画出绳子的绕法。工人师傅有时需要站在楼顶通过滑轮组提升重物，请在图乙中画出绳子的绕法。哪种情况下更省力？
故如图乙绕绳时滑轮组更省力。
3. 利用如图所示的滑轮组提起一个重 600 N 的物体，不计摩擦、滑轮的自重和绳重，各需要多大的力？如果要把物体提高 1 m，绳子的自由端各要移动多少米？
解：上一题图甲中动滑轮上承担物重的绳子共有2段，图乙中动滑轮上承担物重的绳子共有3段，不计摩擦、滑轮的自重和绳重，提升相同的物体，图甲中绳子自由端的最小拉力图乙中绳子自由端的最小拉力
如果将物体提高 h = 1 m，则图甲中绳子自由端移动的距离 s甲 = 2h = 2×1 m = 2 m，图乙中绳子自由端移动的距离 s乙 = 3h = 3×1 m = 3 m
4. 仔细观察自行车，看看它上面有几种简单机械，分别说明它们各起到了什么作用。解：自行车的刹车手闸、车把、脚踏板与轮盘、飞轮等都是简单机械。其中，刹车手闸是省力杠杆，可以起到省力的作用；车把、脚踏板与轮盘、飞轮都是轮轴，也是省力机械。
①从轮子数量少的钩子开始；②定动交替；
③就近原则；④奇动偶定。