初中物理滑轮及其应用

小组讨论
由一个定滑轮和 一个动滑轮绕成滑轮 组有几种绕法?
G
通过实验科学探究
提出问题：研究使用滑轮组将物体竖直向 上提升过程中，用力大小、承担物重的绳 子段数，移动距离与物重、物体上升距离 之间的关系。
猜想与假设 制定计划设计实验
弹簧测力计测量物重，动滑轮重和力的大小
尺子测量力移动的距离和物体移动的距离
物体 绳端（拉力作用 上升 点）移动距离s 距离h
竖直向上 竖直向上 竖直向上
实验结论：_使__用__动__滑_轮__省__力__，__费__距__离_，__但__不__改_ 变力的方向。
学习过程—探究学习 观察实验将实验数据填在表中
0.5 0.25 竖直向下
0.1
1
0.5 竖直向下
0.2
1.5
0.75 竖直向下
1、什么叫杠杆？它一定是直的吗？ 2、杠杆可分为几类？
庄严的一刻
大家对这一现象有没有疑问？
五星红旗是向什么方向运动的？ 向上 旗手施加给五星红旗的力向什么方向？ 向下
为什么力的方向与运动方向相反红旗 还可以顺利升起呢？奥妙在哪？
旗杆 的顶部 安装了
一种 简单 的 机械，
滑轮
滑轮的定义：周边有槽， 能绕轴转动的小轮
动力臂与阻力臂相等的等臂杠杆
F1= F2 F G = （不计摩擦）
1物
L1 F1
定滑轮实质:
L1
O L2
F1 F2
L2 O L1/
F2
F1// L1//
F1/
O
L2
F2
G
G
G
定滑轮的实质是等臂杠杆 为什么向任意方匀速拉动？
进行实验收集数据
使用动滑轮提升物体 （竖直向上缓慢匀速拉动）
拉力F 物重G 大小 方向
牛。
若要使物体上升2米，应将绳的自由端拉动
____米。
3、如图所示甲、乙两个装置，已知： A 重
100牛，A在地面上滑动时所受的摩擦力为40牛
（不考虑绳与滑轮的摩擦）。要使A向右匀速
滑动，拉力F甲=
牛，F乙=
牛
这是怎么回事？为什么会出现这种情况？
救命！
请您帮忙抓 住，我到楼 上接袋子。
好的，唉，唉 唉.......
G
知识回顾：
定滑轮
滑轮的分类
动滑轮
滑轮的工作特点
定滑轮：
不省力也不省距离 可以改变力的方向
动滑轮：
可以省力但费距离 不能改变力的方向
滑轮的实质
定滑轮：
动力臂等于阻力臂的等臂杠杆
动滑轮： 动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆
实验结论
1，使用定滑轮不省力，不省 距离，但可以改变力的方向
F拉=G 物 S绳=h物 VF= V物
都
使
物 体
共同点
向
上
运
动
思考
区别
通过实验科学探究
提出问题：研究使用定，动滑轮将物体竖直向 上提升过程中，用力大小、方向，移动距离与 物重、物体上升距离之间的关系。
猜想与假设 制定计划设计实验
弹簧测力计测量物重和力的大小 尺子测量力移动的距离和物体移动的距离
学习过程—探究学习 观察实验将实验数据填在表中
F1
理想情况：
11
F1=
2
F2 =
G物
2
动滑轮的实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆
L2
L1
G动
F1
不计摩擦、绳重
1
F=
（G
2
物+ G动）
F拉=G物
动滑轮中，若拉力F沿斜上方拉，F=
1 2
G吗？
L2 O
L1 L1/
F2Baidu Nhomakorabea
F1 F1/
∵动力臂L1减小
∴动力F增大
要使动滑轮省一半的力 (省力最多），必须使绳子 沿竖直方向拉
2，使用动滑轮可以省一半的力，但浪
费一倍的距离，不可以改变力的方向
F= 1 G物 F= 1（G物+G动 ） S=2h
2
2 VF=2V物
2、图1中A是____滑轮。利用这样的装置把物
体举高，用力的方向应向____（选填“上”、
“下”）。如果用26牛的拉力，匀速提起50牛
的物体，不计绳重和摩擦，滑轮 A重
尝试采用绳，一个滑轮，铁架台将勾码提到 高处，你有什么方法？
细线
滑轮 钩码
铁架台
动滑轮和定滑轮
你使用的哪种方法？这两种方法有什么不同 呢？
动滑轮
定滑轮
方案一
实物图
方案二
定滑轮:轴固定不 动滑轮:轴随物体一起
动的滑轮
运动的滑轮
（09温州）下列各图中利用了动滑轮
的是（ D
）
这两种方案有什么共同点和区别
F1
F2
F G
F__=_F1 _=__F2
实际：F__>__G
原因可能是：__受__摩__擦__力__的_影__响______ 改进的措施：___加__润_滑__油___________
绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度 h之间的关系:
h h
定滑轮:s=__h___
L2 F2
定滑轮的实质：
啊？你怎么 上来了！
如何既省力 又能改变力
的方向
如何既能吃到香 菇又能吃到肉肉？
香菇炒肉
定滑轮
不能省力 可以改变力的方
向
动滑轮
可以省力 不能改变力的方
向
定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工作 方便，但不能省力；
而动滑轮虽然能省一半力，但不能改变力 的方向，使用时经常感觉不便．
于是人们就把定滑轮和动滑轮组 合起来使用，把它们各自的优点结 合起来，这样就组成了滑轮组．
“一定一动”
讨论与交流1
1.绳子股数n＝__2___;
F
G 上结法
∙
∙
2.绳子自由端移动的距离s与物 体上升的高度h之间的关系: s＝__2_h__;
3.绳子自由端拉力F与 _G_
物体重力G的关系: F＝__2__;
(不计轮重及绳重和摩擦) 4.优点:_既__省__力_又__能__改__变__力_的__方__向__;
0.5 0.5
竖直向下
0.1
0.1
1
1 斜向下
0.2
0.2
1.5
1.5 水平
0.3
0.3
分析实验数据,总结实验结论:
(1)使用定滑轮是否能够省力?
不能省力
(2)使用定滑轮能不能改变力的方向?
能改变力的方向
(3)使用定滑轮时物体上升的距离与绳子自由端移动的距离有什么关系?
自由端与物体上升距离相等
特点：不省力，但可 以改变力的方向。
0.3
分析实验数据,总结实验结论:
(1)使用定滑轮是否能够省力? (2)使用定滑轮能不能改变力的方向?
0.2 0.4 0.6
省力
不能改变力的方向
(3)使用定滑轮时物体上升的距离与绳子自由端移动的距离有什么关系?
自由端是物体上升距离的2倍
特点：省力，但不 能改变力的方向。
F
L1 L2
G
_1_
实际：F__>_ 2 G
原因可能是：__动__滑__轮__重___绳__子__重___有__摩__擦 改进的措施：采__用_轻__质__的__动__滑_轮__、__细__绳_ 等
绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度 h之间的关系:
2h
动滑轮:s=__2_h__
h
F
O
G物
L2
L1 F2
忽略轮重及摩擦、绳重 竖直向上缓慢匀速拉动