江西省贛縣第二中學(xué)八年級(jí)物理下冊(cè) 探究滑輪的作用課件 新人教版.ppt

第五節(jié)探究滑輪的作用 第六章力和機(jī)械 一 滑輪 生活中的滑輪 1 滑輪的構(gòu)成 軸 框 輪 滑輪 pulley 采用繩和一個(gè)滑輪提升將鉤碼提起 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種方案 動(dòng)手嘗試 方案一 方案二 將繩子從滑輪的槽中穿過(guò) 2 滑輪在使用時(shí) 根據(jù)軸的位置是否移動(dòng) 又分為定滑輪和動(dòng)滑輪兩種 使用時(shí) 軸固定不動(dòng) 叫定滑輪 使用時(shí) 軸和重物一起移動(dòng) 叫動(dòng)滑輪 上述兩種方案使用這兩類滑輪提起同一個(gè)物體 拉力是否相同 你是怎么想的呢 思考 二 探究?jī)深惢喌淖饔?用定滑輪或動(dòng)滑輪 提起同樣的鉤碼所用的力一樣嗎 滑輪的軸的位置運(yùn)動(dòng)與否 可能會(huì)影響拉力的大小 用動(dòng)滑輪更費(fèi)力 因?yàn)樘崞饎?dòng)滑輪也要用力 實(shí)驗(yàn)探究 演示實(shí)驗(yàn)a 實(shí)驗(yàn)步驟 1 用彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)出鉤碼重力g 2 按右圖裝置將鉤碼勻速拉起 記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)f 鉤碼數(shù) 力 1 2 3 4 重力g n 拉力f n 使用定滑輪不省力 探究使用定滑輪的好處 想一想 既然使用定滑輪不省力 那人們?yōu)槭裁催€使用定滑輪呢 3 改變力的方向 將鉤碼提起 使用定滑輪可以改變拉力的方向 使用定滑輪不省力 但可以改變拉力的方向 且使用定滑輪提起同一重物時(shí) 沿不同方向的拉力大小相等 結(jié)論1 演示實(shí)驗(yàn)b 探究使用動(dòng)滑輪的好處 實(shí)驗(yàn)步驟 1 用彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)出鉤碼重力g 2 按右圖裝置將鉤碼勻速拉起 記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)f 鉤碼數(shù) 力 1 2 3 4 重力g n 拉力f n 結(jié)論2 使用動(dòng)滑輪時(shí)可以省力 但不能任意改變力的方向 思考 為什么定滑輪使用起來(lái)不省力 但可以改變力的方向動(dòng)滑輪使用起來(lái)可以省力 1 定滑輪的實(shí)質(zhì) f1 f2 o l1 l2 f2 f1 o l1 l2 理論分析 滑輪的實(shí)質(zhì) 滑輪屬于杠桿類機(jī)械 由杠桿平衡原理分析滑輪實(shí)質(zhì) 定滑輪 1 定滑輪實(shí)際上就是等臂杠桿 1 支點(diǎn)在軸心o處 2 動(dòng)力臂l1等于阻力臂l2 2 不計(jì)摩擦?xí)r 拉力大小等于重物的重力大小 f g 3 拉力的方向與重物移動(dòng)的方向相反 結(jié)論 使用定滑輪不省 但可以改變施力的 力 f g 方向 2 動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì) f1 f2 o o l1 l2 l1 2l2 f1 f2 2 動(dòng)滑輪 1 支點(diǎn)在邊緣o處 2 動(dòng)力臂l1為阻力臂l2的2倍 1 動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的杠桿 3 拉力的方向與重物的移動(dòng)方向相同 結(jié)論 使用動(dòng)滑輪可以 但不能改變施力的 省力 方向 2 在上述情況下 動(dòng)力是阻力的1 2 定滑輪雖然能改變力的方向 使我們工作方便 但不能省力 于是人們就把定滑輪和動(dòng)滑輪組合起來(lái)使用 把它們各自的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái) 這樣就組成了滑輪組 而動(dòng)滑輪雖然能省一半力 但不能改變力的方向 使用時(shí)經(jīng)常感覺(jué)不便 使用定滑輪不省力也不費(fèi)力 但可以改變力的方向 s h f g 使用動(dòng)滑輪可以省一半的力 但費(fèi)一倍的距離 不改變力的方向 s 2h f g 2 a 探究一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成滑輪組的繞線方法 b 探究由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組的省力情況及移動(dòng)距離的情況 a 繞成兩段繩子承擔(dān)重物 由鐵架臺(tái)豎桿上的等距離紅線格測(cè)定動(dòng)力作用點(diǎn) 繩端 移動(dòng)的距離s和砝碼升高的距離h的關(guān)系 結(jié)論 可知 s 2h b 繞成三段繩子承擔(dān)重物 分別用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)力的大小 由彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉測(cè)動(dòng)力的大小 兩個(gè)距離仍由鐵架臺(tái)豎桿上的等距離紅線格測(cè)定 結(jié)論 可知 s h c 探究由兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組的省力情況及移動(dòng)距離的情況 a 繞成四段繩子承擔(dān)重物 得出結(jié)論 4 s 4h b 繞成五段繩子承擔(dān)重物 得出結(jié)論 5 s 5h b 繞成五段繩子承擔(dān)重物 得出結(jié)論 5 s 5h 使用滑輪組的時(shí)候 重物和動(dòng)滑輪的總重由幾段繩子承擔(dān) 提起重物所用的動(dòng)力就是總重的幾分之一 動(dòng)力 或繩子自由端 移動(dòng)的距離s就是重物升高的距離h的幾倍 即 n s nh n為繩子的段數(shù) 省了力就要多移動(dòng)距離 若動(dòng)滑輪重不可忽略 上述力的關(guān)系式應(yīng)寫成 物 g動(dòng) n 1 滑輪組 由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 拉力f的大小與吊起動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n有關(guān) n 2 n 2 n 3 實(shí)驗(yàn)表明 使用滑輪組吊重物時(shí) 若動(dòng)滑輪重和磨擦不計(jì) 動(dòng)滑輪被幾股繩子吊起 所用力就是物重的幾分之一即 思考題 在左圖所示的滑輪組中 a 若動(dòng)滑輪重g 不計(jì) 拉力f是多少 b 若動(dòng)滑輪重g 不能忽略 那么圖中的拉力f應(yīng)等于多少 分析 圖中吊起動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)為5 2 滑輪組 實(shí)驗(yàn)表明 使用滑輪組拉重物時(shí) 若動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì) 動(dòng)滑輪被幾股繩子拉住 所用的力就是物體與接觸面摩擦力的幾分之一 即 如圖所示 拉力f的大小等于 鞏固練習(xí) 1 如下圖 a 所示 物體b重100n 在力f作用下勻速上升時(shí) f應(yīng)等于 n 不計(jì)摩擦 2 如上圖 b 所示 物體a重為100n 掛重物的鉤子承受的拉力是 n 人勻速拉繩子的力是 n 動(dòng)滑輪自重不計(jì) 100 100 50 3 如圖所示的四個(gè)滑輪組中 圖 可省一半力 圖 最費(fèi)力 圖 和圖 用力大小一樣 b c 如圖所示 物體a重g 80n 在f 60n拉力下勻速前進(jìn) 此時(shí)物體a受到的摩擦力等于 n 滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì) 1 豎直方向上有一對(duì)平衡力n和g 2 水平方向上有一對(duì)平衡力t和f g n 80n t f 120n 因?yàn)?所以 f 2f 120n 綜合分析得 120n 第二節(jié)滑輪的應(yīng)用 定滑輪 1 使用特點(diǎn) 可以改變力的方向 不省力也不費(fèi)力 不省距離也不費(fèi)距離 2 實(shí)質(zhì) 是一個(gè)等臂杠桿