11.2滑轮(课件)九年级物理上册(苏科版)

11.2滑轮第11章

简单机械和功教师xxx苏科版

九年级上册滑轮动滑轮滑轮组

01030204CONTANTS目录定滑轮0405其他简单机械除了杠杆之外，滑轮也是一种简单机械，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？装卸设备有个重要部件滑轮

窗帘盒上有一个滑轮情景引入旗杆顶部上的滑轮健身房器材上的滑轮起重机上的滑轮情景引入滑轮011.滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮。轴轮槽2.滑轮有两种分类：定滑轮和动滑轮定滑轮动滑轮探究新知定滑轮02

如图所示，大人利用滑轮将重物吊到二楼，孩子想帮忙，却把自己吊了上去。想想看，为什么会出现这样的笑话？你能解释其中的道理吗？问题：用绳和一个滑轮，将砝码提到高处，你有什么方法？一、定滑轮1.定滑轮：使用滑轮时，轴固定不动的滑轮。2.使用定滑轮时，有什么特点？定滑轮旗杆顶的定滑轮提出问题：（1）使用定滑轮是否省力（或更费力）？（2）使用定滑轮是否省了距离（或需要移动更大的距离）？进行实验：①用弹簧测力计直接测出钩码的重力。②使用定滑轮缓缓提升同一物体，记录整个过程中用力大小、物体移动距离及动力移动的距离、动力的方向。③竖直拉升、斜着拉升，改变拉力的方向,观察拉力大小。定滑轮的特点实验数据：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/m1.5竖直向上0.31.6竖直向下0.31.5竖直向上0.31.4斜向下0.31竖直向上0.41.1竖直向下0.4实验结论：定滑轮的特点:使用定滑轮不省力，不省距离，但可以改变力的方向。(1)力的关系：F与G一样大，不省力。(2)施力的方向：改变。(3)绳端移动距离S与物体上升高度h的关系：相等。3.定滑轮的实质：定滑轮的实质是等臂杠杆:支点在轴心O处;拉力F1是动力,重物的拉力是阻力F2；两个力臂L1、L2都等于轮半径。改变拉力方向，还是等臂杠杆，所以使用定滑轮，无论拉力方向怎么样，F＝G绳子自由端移动的距离S和物体升高的高度h相等：S绳=h物L1＝

L2

；F1＝F2＝G（不计摩擦）根据杠杆的平衡条件：F1.L1=F2.L2例题1.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.F1>F2>F3

B.F1=F2=F3

C.F1<F2<F3

D.F2>F3>F1

B典型例题例题2.在旗杆顶端安装小轮，其主要目的是为了（）A．改变力的方向

B．省力

C．省距离

D．省功A典型例题动滑轮03动滑轮：工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。动滑轮使用动滑轮时，有什么特点？

使用动滑轮是否省力（或费力）？

使用动滑轮是否省距离（或需要移动更大的距离）？起重机的动滑轮用动滑轮拉船探究新知探究动滑轮的特点【实验器材】

实验需要测量的物理量如下表格铁架台、动滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计物重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【实验装置】如图所示，把绳子一端固定在铁架台上，另一端通过动滑轮挂在测力计的挂钩上；钩码挂在动滑轮的轴上，用力缓慢拉动弹簧测力计竖直向上匀速运动。【数据表格】探究新知（1）用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。（2）使用弹簧测力计缓缓竖直向上拉动滑轮提升钩码，记录整个过程中用力大小F、钩码升高的距离h及拉力移动的距离s。【实验步骤】F（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。hsG探究新知物重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/m2竖直向上0.31.1竖直向上0.62竖直向上0.31.2竖直向上0.61.0竖直向上0.20.6竖直向上0.4【实验数据】探究新知（1）拉力与重力的关系：F＜G，即使用动滑轮省力。若不计动滑轮的重力及摩擦力时，则拉力：F=G/2。（2）拉力的方向：不能改变。（3）拉力（绳末端）移动距离S与钩码上升高度h的关系：S绳=2h物。

【分析数据，归纳结论】探究新知使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向，且费距离。拉力（绳末端）移动距离S是物体上升高度h的2倍：S拉=2h物。【结论】探究新知F1F2动滑轮的实质l1l2动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。动滑轮相当于一根杠杆，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、阻力臂l2是轮半径。根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2l1＝2l2

F1＝F2＝G（不计摩擦和动滑轮重）1212

O.探究新知用平衡力的知识研究动滑轮的特点

FFGG动探究新知

例题3.如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（）A．省力，不改变施力的方向

B．不省力，改变施力的方向

C．既省力，也改变施力的方向

D．既不省力，也不改变施力的方向A

例题4.用如图所示的滑轮将重3N的物体A匀速提升10cm，如果动滑轮的重为1N，忽略摩擦，则下列说法正确的是（）A.拉力F=1.5NB.拉力F=2NC.绳子向上移动的距离为10cmD.绳子向上移动的距离为5cmB典型例题例题5.在下图中，物体

A

重为

G，在拉力

F

的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为

f，则人对绳的拉力

F

的大小等于()A.0.5GB.2GC.0.5fD.2f

C典型例题滑轮组04

定滑轮能改变拉力的方向,动滑轮能省力.把两者结合在一起，小孩能在地面上把这袋东西拉上去。1.滑轮组：将定滑轮和动滑轮组合在一起就组成了滑轮组。

由一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有几种组合?这样的组合各有什么特点？讨论交流探究新知2.滑轮的组合n:承担重的绳子段数.S:绳子末端移动的距离.在不计绳重、摩擦及动滑轮自重时:使用滑轮组省了力，但是费距离。n=2S=2hn=3S=3h探究新知3.使用滑轮组的特点：

（1）拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n

有关。动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一即:（2）拉力F(绳子自由端)移动距离s

是物体上升高度h的n

倍，即:s=nh.

F=（G+G动）1n不计绳重和摩擦但考虑滑轮重：F=1nG不计动滑轮重、绳重和摩擦：(3)绳子自由端的速度与被物体的速度的关系：V绳=n.V物探究新知4.滑轮组的组装用n=—或

n=—

来求，当n不是整数时，要采用只入不舍的“进一法”处理小数位。GFsh（1）确定绳子的段数（2）滑轮组的绕绳方法当承重绳子的段数n为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；当承重绳子的段数n为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上；概括为“奇动偶定”。探究新知G=______h=______F=100Ns=3mF=_____s=_____G=100Nh=1mF=100Ns=______G=____h=1.5mFv=____物体以0.2m/s的速度匀速上升300N1m300N4.5m2m50N

例题6用如图所示的滑轮组提高物体，根据已知条件，请填写空白处（不计绳重、摩擦及动滑轮自重）。0.8m/s典型例题例题7楼下有一箱重力为300牛的货物，要将它用滑轮组提到二楼（每层楼高为3米），若想最省力，应该如何绕线？计算出力的大小、人拉绳子的长度。（不计绳重、摩擦及动滑轮自重）

典型例题其他简单机械05除了杠杆和滑轮，简单机械家族中还有轮轴、斜面、螺旋等。1.轮轴(1)轮轴：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。轮轴各种轮轴探究新知(2)轮轴的实质：轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆如图所示：轮轴作为杠杆的支点在轴心0，轮半径R是动力臂，轴半径r阻力臂.探究新知(3)轮轴的原理：根据杠杆的平衡条件：F1·R=F2

·r当动力作用在轮上时，轮轴是一个省力杠杆，但费距离。由F2=G得：F1·R=G·r当动力作用在轴上，轮轴又将起到什么作用？因为：R>r所以：F1<G探究新知2.斜面(1)斜面：是一个与水平面成一定夹角的的倾斜平面。(2)使用斜面可以省力。通过斜面将一个大箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬到车厢省劲多了斜面可以省力。徒手搬运利用斜面搬运探究新知(3)斜面的原理根据功的原理,如果不计斜面和物体的摩擦：Gh=FLF=Gh/L如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体重力的几分之一。斜面是一种省力的机械。如图所示：把重为G的物体，沿着长为L，高为h的斜面，用大小为F的力推上去的过程中：斜面的分析盘山公路探究新知斜面的分析

实验证明，沿斜面向上推重物所需的推力F小于物体所受的重力G。即利用斜面可以省力，当斜面高度h一定时，长度L不同的斜面所需要的推力F也不同；L越长，F越小，越省力。螺旋——特殊的斜面螺旋可以看做是绕在圆柱上的斜面。螺丝钉较容易被旋进木板,螺旋千斤顶能轻松把汽车顶起来,都是利用斜面的原理.除了省力,还可以将旋转运动与沿轴向运动进行互相转化。

螺杆木螺丝千斤顶把三角形的纸片绕在铅笔上,你可以体会到斜面变形成为螺旋的过程讨论交流探究新知1.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.F1>F2>F3

B.F1=F2=F3

C.F1<F2<F3

D.F2>F3>F1

B课堂练习2．如图，工人站在地上利用滑轮组把货物提起来，请你把图中绳子的绕绳方法补充完整．

答案：如图.课堂练习3.用如图所示的滑轮将重3N的物体A匀速提升10cm，如果动滑轮的重为1N，忽略摩擦，则下列说法正确的是（）A.拉力F=1.5NB.拉力F=2NC.绳子向上移动的距离为10cmD.绳子向上移动的距离为5cmB课堂练习4.用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（）。A．F1>F2>F3

B．F2>F3>F1

C．F2>F1>F3

D．F3>F1>F2

D丙F3乙F2甲F15.如图所示，用下列装置提升