八年级物理下册第十二章第2节滑轮课件新版新人教版.ppt
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1、第2节滑轮体验体验 滑轮滑轮用钢锯锯一小节圆铅笔用钢锯锯一小节圆铅笔,再用细点的硬铁丝将铅笔芯顶出再用细点的硬铁丝将铅笔芯顶出,穿穿出铁丝出铁丝,将铁丝弯成三角形将铁丝弯成三角形,并做一小钩。并做一小钩。活动活动1:1:将小钩固定在铁架台上将小钩固定在铁架台上,细线一端挂钩码细线一端挂钩码,另一端绕过另一端绕过铅笔铅笔,向下拉动细线向下拉动细线,将钩码提升一定高度。将钩码提升一定高度。活活动动2:2:在小在小钩钩下挂下挂钩码钩码,将将细线细线一端固定在一端固定在铁铁架台上架台上,拉拉动动另另一端一端,使使钩码钩码提升与提升与刚刚才相同的高度。才相同的高度。(1)(1)活动活动1 1中中,铅笔制
2、成的滑轮相对于钩码铅笔制成的滑轮相对于钩码(选填选填“运动运动”或或“不动不动”),),拉力的方向拉力的方向(选填选填“能能”或或“不能不能”)改变。改变。(2)(2)活动活动2 2中中,铅笔制成的滑轮相对于钩码铅笔制成的滑轮相对于钩码(选填选填“运动运动”或或“不动不动”),),拉力的方向拉力的方向(选填选填“能能”或或“不能不能”)改变。改变。(3)(3)活动活动2 2中的拉力比活动中的拉力比活动1 1中的拉力中的拉力。提示提示:(1)(1)运动能运动能(2)(2)不动不能不动不能(3)(3)小小1.1.什么是定滑轮和动滑轮什么是定滑轮和动滑轮?2.2.定滑轮和动滑轮分别有什么特点定滑轮和
3、动滑轮分别有什么特点?3.3.如何判断滑轮组的省力情况如何判断滑轮组的省力情况?探究探究 1 1 研究定滑轮和动滑轮的特点研究定滑轮和动滑轮的特点结合结合“体验体验”,思考以下问题思考以下问题:1.1.我们把工作时轴固定不动的滑轮叫我们把工作时轴固定不动的滑轮叫,工作时轴工作时轴随物体一起运动的滑轮叫随物体一起运动的滑轮叫。则活动。则活动1 1中的机械相当于中的机械相当于滑轮滑轮,活动活动2 2中的机械相当于中的机械相当于滑轮。滑轮。参考答案参考答案:定滑轮动滑轮定动定滑轮动滑轮定动 2.2.猜想与假设猜想与假设:由活动由活动1 1猜想使用定滑轮可以猜想使用定滑轮可以,但不但不可以可以;由活动
4、由活动2 2猜想使用动滑轮时可以猜想使用动滑轮时可以,但不但不可以可以。参考答案参考答案:改变力的方向省力省力改变力的方向改变力的方向省力省力改变力的方向3.3.实验设计实验设计:如图所示。如图所示。(1)(1)探究定滑轮的特点探究定滑轮的特点:如图甲如图甲,用用测出钩码的重力测出钩码的重力;如图乙如图乙,用弹簧测力计使钩码提升一定的高度用弹簧测力计使钩码提升一定的高度,并使拉力方向并使拉力方向,分别记录弹簧测力计的示数和拉力的方向分别记录弹簧测力计的示数和拉力的方向,弹簧测力计和钩码弹簧测力计和钩码移动的距离。移动的距离。参考答案参考答案:弹簧测力计弹簧测力计改变改变(2)(2)探究动滑轮的
5、特点探究动滑轮的特点:如图丙如图丙,使用动滑轮将钩码提升一定的高度使用动滑轮将钩码提升一定的高度,拉力方向始终拉力方向始终,记录弹簧测力计的示数记录弹簧测力计的示数,以及弹簧测力计和钩码移动的距离。以及弹簧测力计和钩码移动的距离。参考答案参考答案:竖直向上竖直向上4.4.实验数据及分析实验数据及分析:物物重重/N/N弹簧测弹簧测力计示力计示数数/N/N钩码移钩码移动的距动的距离离/cm/cm弹簧测弹簧测力计移力计移动的距动的距离离/cm/cm拉力拉力方向方向不使用简单不使用简单机械机械5 55 510101010向上向上定滑轮定滑轮5 55 510101010向下向下定滑轮定滑轮5 55 51
6、0101010向右向右定滑轮定滑轮5 55 510101010向右向右下方下方动滑轮动滑轮5 52.52.510102020向上向上分析数据可知分析数据可知:(1)(1)定滑轮工作时的特点是定滑轮工作时的特点是,弹簧测弹簧测力计移动的距离力计移动的距离s s与钩码上升的高度与钩码上升的高度h h的关系是的关系是_。(2)(2)动滑轮工作时的特点是动滑轮工作时的特点是,弹簧测力弹簧测力计移动的距离计移动的距离s s与钩码上升的高度与钩码上升的高度h h的关系是的关系是_。提示提示:分析弹簧测力计的示数和钩码重分析弹簧测力计的示数和钩码重,可以看出使用定滑轮时可以看出使用定滑轮时弹簧测力计的拉力与
7、钩码重相等弹簧测力计的拉力与钩码重相等,使用动滑轮时拉力大小等于使用动滑轮时拉力大小等于钩码重的一半钩码重的一半;而使用定滑轮时拉力的方向向下、向右、向右而使用定滑轮时拉力的方向向下、向右、向右下方等多个方向下方等多个方向,使用动滑轮时拉力的方向向上使用动滑轮时拉力的方向向上,可以得出使用可以得出使用定滑轮可以改变力的方向定滑轮可以改变力的方向,使用动滑轮不能改变力的方向。使使用动滑轮不能改变力的方向。使用定滑轮时用定滑轮时s s与与h h始终相等始终相等,使用动滑轮时使用动滑轮时s=2hs=2h。参考答案参考答案:(1)(1)不省力也不费力不省力也不费力,但可以改变力的方向但可以改变力的方向
8、s=hs=h(2)(2)省一半力但是费距离省一半力但是费距离,且不能改变力的方向且不能改变力的方向s=2hs=2h5.5.交流与评估交流与评估:(1)(1)在实验中在实验中,为什么要匀速拉动弹簧测力计为什么要匀速拉动弹簧测力计?提示提示:根据二力平衡原理根据二力平衡原理,可知只有匀速拉动弹簧测力计使钩码可知只有匀速拉动弹簧测力计使钩码上升时上升时,拉力和重力才是一对平衡力拉力和重力才是一对平衡力,并且这样弹簧测力计示数并且这样弹簧测力计示数稳定稳定,便于读出拉力大小。便于读出拉力大小。参考答案参考答案:只有匀速拉动弹簧测力计使钩码上升时只有匀速拉动弹簧测力计使钩码上升时,拉力大小才拉力大小才等
9、于重力等于重力,且示数稳定且示数稳定,易于读数。易于读数。(2)(2)实验中实验中,为什么要使用重一些的钩码为什么要使用重一些的钩码?提示提示:在拉动钩码时在拉动钩码时,绳子与滑轮之间有摩擦绳子与滑轮之间有摩擦,且动滑轮本身有且动滑轮本身有重力。在使用定滑轮时重力。在使用定滑轮时,钩码的重力越大钩码的重力越大,拉力大小越接近钩码拉力大小越接近钩码重。在研究动滑轮特点时重。在研究动滑轮特点时,钩码的重力越大钩码的重力越大,拉力的大小越接近拉力的大小越接近钩码重力的二分之一钩码重力的二分之一,更易于得出结论。更易于得出结论。参考答案参考答案:减小误差减小误差,使结论更准确使结论更准确(3)(3)在
10、探究定滑轮特点时在探究定滑轮特点时,为什么拉力为什么拉力F F的示数总是略大于钩码的示数总是略大于钩码的重力的重力?提示提示:在理想情况下在理想情况下,使用定滑轮时使用定滑轮时F=G,F=G,但在实际情况下但在实际情况下,由于由于摩擦的存在摩擦的存在,拉力总是大于钩码的重力。拉力总是大于钩码的重力。参考答案参考答案:绳子与滑轮之间存在摩擦绳子与滑轮之间存在摩擦(4)(4)使用动滑轮提升钩码时使用动滑轮提升钩码时,为什么拉力总是大于钩码重力的二为什么拉力总是大于钩码重力的二分之一分之一?提示提示:使用动滑轮时使用动滑轮时,动滑轮随钩码一起运动动滑轮随钩码一起运动,除了要克服绳子除了要克服绳子和滑
11、轮之间存在的摩擦力外和滑轮之间存在的摩擦力外,还要克服动滑轮自身的重力还要克服动滑轮自身的重力,才能才能将钩码提升一定距离。将钩码提升一定距离。参考答案参考答案:需克服绳子与滑轮间的摩擦和动滑轮自身的重力需克服绳子与滑轮间的摩擦和动滑轮自身的重力探究探究 2 2 探究滑轮组的特点探究滑轮组的特点结结合定滑合定滑轮轮和和动动滑滑轮轮的特点的特点,分析由定滑分析由定滑轮轮和和动动滑滑轮组轮组成的滑成的滑轮组轮组,思考以下思考以下问题问题:1.1.在滑轮组中在滑轮组中,定滑轮和动滑轮的作用一样吗定滑轮和动滑轮的作用一样吗?提示提示:定滑轮的实质是等臂杠杆定滑轮的实质是等臂杠杆,它的作用是改变力的方向
12、它的作用是改变力的方向;动动滑轮的实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆滑轮的实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆,它的作用是省力它的作用是省力,所所以在滑轮组中定滑轮的作用是改变力的方向以在滑轮组中定滑轮的作用是改变力的方向,而动滑轮起省力而动滑轮起省力的作用的作用,动滑轮个数越多动滑轮个数越多,承担重物的绳子段数就越多承担重物的绳子段数就越多,滑轮组滑轮组就越省力。就越省力。参考答案参考答案:不一样不一样,使用定滑轮可改变力的方向使用定滑轮可改变力的方向,使用动滑轮可使用动滑轮可省力省力2.2.在如图所示的滑轮组中在如图所示的滑轮组中,得到的数据如下得到的数据如下(动滑轮非常轻动滑轮非常轻):):滑轮滑
13、轮组组物重物重G/NG/N拉力拉力F/NF/N物体上升高物体上升高度度h/cmh/cm绳子自由端移绳子自由端移动距离动距离s/cms/cm甲甲6 63 32 24 49 94.54.53 36 6乙乙6 62 22 26 69 93 33 39 9分析数据可知分析数据可知,拉力和物重的关系是拉力和物重的关系是_。绳子自由端移动的距离绳子自由端移动的距离s s与物体上升的高度与物体上升的高度h h的关系是的关系是_。提示提示:两图都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组两图都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,由甲由甲图和表格中数据可知图和表格中数据可知,物体的重力由两段绳子通过动滑轮承担物
14、体的重力由两段绳子通过动滑轮承担,拉力是物重的二分之一拉力是物重的二分之一,但绳子自由端移动的距离是物体提升但绳子自由端移动的距离是物体提升高度的二倍。由乙图和表格数据可知高度的二倍。由乙图和表格数据可知,物体的重力由三段绳子物体的重力由三段绳子通过动滑轮承担通过动滑轮承担,拉力是物重的三分之一拉力是物重的三分之一,但绳子自由端移动的但绳子自由端移动的距离是物体提升高度的三倍。距离是物体提升高度的三倍。参考答案参考答案:用滑轮组提升重物时用滑轮组提升重物时,动滑轮上有几段绳子承担物重动滑轮上有几段绳子承担物重,拉力就是物重的几分之一动滑轮上有几段绳子承担物重拉力就是物重的几分之一动滑轮上有几段
15、绳子承担物重,绳绳子自由端移动的距离就是物体上升高度的几倍子自由端移动的距离就是物体上升高度的几倍3.3.忽略绳与滑轮的摩擦忽略绳与滑轮的摩擦,动滑轮的重力不能忽略时动滑轮的重力不能忽略时,拉力的大小拉力的大小等于多少等于多少?请结合图示分析。请结合图示分析。提示提示:根据力的平衡知根据力的平衡知,三股绳子承担着重物和动滑轮总重三股绳子承担着重物和动滑轮总重,则则3F=G+G3F=G+G动动,故故参考答案参考答案:即即 n n为绳子股数为绳子股数一、定滑轮和动滑轮一、定滑轮和动滑轮定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮示意图示意图定义定义工作时轴工作时轴_的滑的滑轮轮工作时轴工作时轴_的滑轮的滑轮特点特点不
16、不_,_,但可以但可以_力力,但不能但不能_实质实质_杠杆杠杆_的的杠杆杠杆固定不动固定不动随物体一起运动随物体一起运动省力省力改变力改变力的方向的方向省省改变力的方改变力的方向向等臂等臂动力臂是阻力臂二倍动力臂是阻力臂二倍二、滑轮组二、滑轮组1.1.滑轮组滑轮组:将将_和和_组合在一起。组合在一起。2.2.省力情况省力情况:用滑轮组提起重物时用滑轮组提起重物时,动滑轮上有动滑轮上有n n段绳子承担物重。段绳子承担物重。(1)(1)若忽略动滑轮重、绳与滑轮的摩擦和绳重若忽略动滑轮重、绳与滑轮的摩擦和绳重,则则F=_G,s=_hF=_G,s=_h。(2)(2)若忽略绳与滑轮的摩擦、绳重若忽略绳与
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