第1课时 定滑轮和动滑轮

第3节

滑轮第十二章简单机械R·八年级物理下册第1课时定滑轮和动滑轮预习检测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__________。定滑轮动滑轮定滑轮动滑轮定滑轮力的方向一半力的方向问题导入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？探究新知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？2.分类：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。定滑轮动滑轮点击画面观看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【提出问题】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。【设计实验】说一说：怎样操作对比知道是否省力或费距离？【实验步骤】b.按图乙所示安装定滑轮，使用定滑轮让钩码匀速上升h=10cm，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。甲乙a.如图甲，用弹簧测力计拉着钩码匀速上升h=10cm，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【实验步骤】丙c.如图丙，使用动滑轮让钩码匀速上升h=10cm，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。点击图片播放视频使用机械情况拉力大小

F/N将钩码提升10cm时绳子自由端移动的距离s/cm拉力方向实验①实验②实验③不使用滑轮使用定滑轮使用动滑轮24上1024下101.22.2上20663.2【分析讨论】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？甲乙方向与钩码升高的方向相反F=G物s绳

=h（忽略绳重与摩擦）使用定滑轮时：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？丙甲【分析讨论】方向与钩码被提升的方向相同s绳

=2h使用动滑轮时：【实验结论】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？定滑轮动滑轮定滑轮的实质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。点击画面播放视频——等臂杠杆定滑轮动滑轮的实质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。点击画面播放视频——省力杠杆动滑轮拓展使用定滑轮和动滑轮的几种情况定滑轮动滑轮图示表达式说明：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练习如图所示，物体重G=50N，在F=5N的拉力作用下向左以0.1m/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；3s后，绳子自由端移动的距离为________m。100.6拉力F=____N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50.122定滑轮动滑轮拉力方向与物体运动的方向相反与物体运动的方向相同拉力作用点移动距离等于物体移动距离等于物体移动距离的2倍省力情况不省力省一半力能否改变力的方向能不能实质等臂杠杆省力杠杆定滑轮和动滑轮的比较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？练习与应用1.一个物体重1000N，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？解：当用定滑轮时，F=G=1000N；当用动滑轮时，F=G=×1000N=500N。2.用如图所示的甲、乙两种方式沿竖直方向匀速提升重均为20N的物体，其中滑轮______(选填“A”或“B”)是定滑轮；若不计摩擦、绳重和滑轮重，则绳端的拉力FA为______N，FB为________N；若物体上升2m，则绳子自由端移动距离较大的是________(选填“甲”或“乙”)方式.A2010乙3.如图所示，工人利用动滑轮匀速提升重力为500N的重物，他所用拉力为300N，若不计绳重和摩擦，则动滑轮重________N.1004.如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。“图中的这种滑轮_____(选填“能”或“不能”)起到省力的作用；此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为F1、F2，鼎受到的拉