新苏科版18版九年级物理上册11.2滑轮课件

第十一章简单机械和功二、滑轮导学设计应用示例第十一章简单机械和功课堂小结课堂反馈导学设计学点1认识定滑轮和动滑轮二、滑轮问题：观察并寻找图11－2－2中甲、乙两组图片所示的滑轮装置的不同之处．图11－2－2二、滑轮(1)重物被提升过程中滑轮轴的位置变化不同。图甲中滑轮轴的位置_________，该滑轮为____滑轮；图乙中滑轮轴的位置_______________，该滑轮为____滑轮．(2)绕滑轮的绳子起始端所系的位置不同，定滑轮的绳子起始端系在提升的重物上，动滑轮的绳子起始端系在固定位置处．动固定不动定随物体一起运动学点2定滑轮和动滑轮的特点二、滑轮探究1：组装并探究定滑轮和动滑轮的特点(1)按照教材P10的活动要求分别组装定、动滑轮装置后，匀速拉动弹簧测力计，并在表格中记录相关的实验数据．图11－2－3二、滑轮(2)通过实验观察和数据分析，归纳定滑轮和动滑轮的特点，填写下表．项目比较施力的方向比较F与G的大小比较h与s的大小定滑轮的特点_________________________________动滑轮的特点_______________________________________________费一倍距离改变施力的方向不省力等距离不改变施力的方向最多可以省一半力二、滑轮探究2：用杠杆模型分析定、动滑轮(1)请将如图11－2－4所示的定滑轮和动滑轮分别标上支点、画出动力、动力臂和阻力、阻力臂．图11－2－4[答案]如图11－2－5所示图11－2－5二、滑轮(2)定滑轮实质是______杠杆，动力臂和阻力臂都等于滑轮的______，故使用定滑轮不能省力；动滑轮实质是_______杠杆，动力臂是滑轮的______，阻力臂是滑轮的_______，故使用动滑轮最多可以省一半力．半径等臂半径不等臂直径学点3滑轮组的特点二、滑轮探究：使用滑轮组的特点(1)按图11－2－6示四种方式组装滑轮组．图11－2－6二、滑轮(2)竖直拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出四种情况下弹簧测力计的示数，将实验数据记录在表中．实验次数钩码所受的重力G/N弹簧测力计的示数F/N钩码上升的高度h/m绳子自由端移动的距离s/m动滑轮所受的重力G动/N1234二、滑轮(3)分析表格中的实验数据，你有什么发现，说出来与大家交流一下．答：使用滑轮组的好处是既可以________，又可以_____________，但是要费距离．(4)进一步讨论：你能数出图11－2－7中吊着钩码的绳子的段数n吗？请写出你的方法和发现．方法：____________________________．你的发现：__________________________________________________________________________________________________．当n为奇数时，绳子的起始端系在动滑轮的挂钩上；当n为偶数时，绳子的起始端系在定滑轮的挂钩上省力改变力的方向数与动滑轮接触的绳子的段数二、滑轮归纳：用滑轮组吊物体时的两个关系式．(所用拉力为F，物重为G，动滑轮重为G动，吊物体的绳子的段数为n，动力移动的距离为s，重物上升的高度为h)力的关系式：F＝____________(不计绳重及绳轮间摩擦)．距离关系式：__________．1n(G＋G动)s＝nh学点4滑轮组的组装二、滑轮问题1：尝试完成下列组装滑轮组的绕绳工作，并归纳出你绕绳的步骤或经验方法与同学们交流．(1)根据图11－2－7甲中的省力要求，画出滑轮组的绕线．(忽略动滑轮的重和摩擦)(2)在图乙中画出最省力的绕线方法．二、滑轮图11－2－7二、滑轮[答案]如图11－2－8所示图11－2－8二、滑轮归纳：当定滑轮和动滑轮个数相等时，存在两种绕法，绳子的起始端可以在动滑轮上，也可以在定滑轮上；当动、定滑轮个数相差一个时，绳子的起始端在个数较少的滑轮上．问题2：一根绳子能承受的最大拉力为250N，现用这根绳子来提起900N的物体，并要求拉力方向向下．请设计一个最简单的滑轮组，画出其装配图．[答案]如图11－2－9所示图11－2－9类型一探究定滑轮和动滑轮的特点二、滑轮应用示例例1如图11－2－2所示是探究定滑轮和动滑轮改变力的大小和方向的实验．图11－2－2二、滑轮(1)图中测力计示数F1、F2、F3、F4之间的关系是：F1________F2________F3________F4.(2)探究得出的结论：使用定滑轮________省力，________改变施力的方向；使用动滑轮________省力，________改变施力的方向．(均选填“能”或“不能”)(3)使用________滑轮费距离．＝＝＞不能能能不能动二、滑轮【实验点拨】(1)该实验中使用弹簧测力计拉绳时，应手拉测力计的拉环，用挂钩拉绳，这样弹簧测力计的示数才是绳子末端所受拉力的大小．(2)定滑轮可以改变施力的方向，不仅体现在本题的图乙中，也体现在图丙中，即使用定滑轮时，可以将提升重物竖直向上的施力方向改变为水平、倾斜、竖直向下等方向．(3)由于绳重、绳轮间摩擦的存在，实验中用定滑轮匀速提升重物时，弹簧测力计的示数会略大于物重，拉力等于物重只在理想状态下成立．(4)动滑轮的特点是“最多可以省一半力”，而不是“省一半力”，因为动滑轮“省一半力”的前提是不计滑轮重、绳重及绳轮间摩擦，且拉力的方向竖直向上．类型二定滑轮和动滑轮二、滑轮例2一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图11－2－3所示的(a)、(b)两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出．若汽车的动力比阻力小800N，则(a)图中人拉动汽车的拉力至少为________，将汽车拉动1m，拉力需移动________m；(b)图中人拉动汽车的拉力至少为_____，将汽车拉动1m，拉力需移动_______m．(绳与滑轮与轴间的摩擦不计)图11－2－32800N1400N二、滑轮[解析]拉物体在水平面上前进时，动力需要克服的是物体受到的水平阻力f物，不是重力G，图(a)中是定滑轮，用一股绳子的拉力拉汽车，汽车受到的阻力为800N，则F1＝800N(不计绳与轮间摩擦)，将汽车拉动1m，则s1＝s物＝1m；图(b)中是动滑轮，利用两股绳子的拉力拉滑轮和汽车整体，则2F2＝800N(不计绳与轮间摩擦)，F2＝400N，s2＝2s物＝2m.二、滑轮【方法指导】定滑轮和动滑轮的解题技巧(1)判断滑轮类型的方法：观察滑轮装置图时，首先观察滑轮被固定的位置，判断滑轮是定滑轮还是动滑轮，轴位置固定的滑轮为定滑轮，轴随物体一起移动的滑轮为动滑轮．(2)使用滑轮的几种情况种类图示表达式定滑轮F＝GF＝f，f为物体A所受的摩擦力二、滑轮动滑轮F＝G＋G动2，s绳＝2s物，v绳＝2v物F＝f2，s绳＝2s物，v绳＝2v物F＝2G＋G动，s动＝s物2，v动＝v物2F＝2f，s动＝s物2，v动＝v物2类型三滑轮组二、滑轮例3如图11－2－3所示，小明利用滑轮组提升重为300N的重物，该滑轮组提升动滑轮和重物的绳子的股数n＝________．若不计摩擦，动滑轮的重力为30N，则拉力F＝________N时，可以将重物匀速提升；若物体被提升的高度为9m，则绳子自由端上升的距离为________m.图11－2－3311027二、滑轮[解析]本题取动滑轮和物体为研究对象，有三股绳子向上拉着动滑轮和物体组成的整体，因为处于平衡状态，所以有3F＝G物＋G动＝330N，F＝110N．因为有三股绳子向上拉着动滑轮和物体，所以物体上升h，每股绳子收缩h，绳子的自由端移动的距离s＝3h＝27m.二、滑轮[方法指导]滑轮组装置受力分析(此法对于动滑轮同样适用)．依据说明不计绳轮间摩擦、绳重时，同一根绳上拉力处处相等分析滑轮装置的受力时，首先应看清绕滑轮的那根绳子，当我们在绳子末端用力F时，绳子就会被绷紧，使得该绳子上处处拉力均为F，当物体被n段绳子拉时，自然就同时受n个力F拉动二、滑轮物体受力平衡条件首先要确定研究对象，我们通常取“动滑轮和物体的整体”为研究对象，然后对其进行受力分析，最后根据物体平衡条件得到力间的平衡关系式．例如：类型四滑轮组的设计组装二、滑轮例4用滑轮组拉出陷入泥中的汽车，在图11－2－4中画出最省力的绳子绕法．图11－2－4二、滑轮[答案]如图11－2－17所示图11－2－17二、滑轮[方法指导]滑轮组的组装方法：课堂小结二、滑轮轮轴滑轮定滑轮滑轮组设计组装：奇动偶定动滑轮规律方法：F=；s=nhGn课堂反馈A二、滑轮1．使用滑轮时，根据________的位置能否移动可将滑轮分为____________和____________．使用动滑轮可以________，但不能改变动力的方向；使用定滑轮不能省力，但可以改变动力的________．轴定滑轮动滑轮省力方向二、滑轮2．图C11－2－1甲中的滑轮是一个________滑轮，其实质是一个________杠杆，其支点是图中的________(选填“A”“B”或“C”)，图乙中的滑轮是一个________滑轮，其实质是一个________杠杆，其支点是图中的________(选填“A”“B”或“C”)．图C11－2－1动省力A定等臂B二、滑轮3．如图C11－2－2所示，物体重10N，且处于静止状态．该滑轮是____滑轮．若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3，则它们的大小关系是F1_______F2_______F3.这证明使用定滑轮不能改变力的________，只能改变力的________．(滑轮与轴间的摩擦不计)图C11－2－2定＝＝大小方向二、滑轮4.如图C11－2－3甲所示，在学校旗杆顶部有一个滑轮，该滑轮的位置固定在旗杆的顶端不动，是________滑轮，其作用是____________．如图乙所示，建筑工人在高处也经常使用滑轮提升重物，该滑轮随同物体一起运动，是________滑轮，使用它的作用是________．图C11－2－3定改变力的方向动省力二、滑轮5．(1)如图C11－2－4甲所示，钩码重G＝5N，滑轮重1N，不计绳重和摩擦，当钩码匀速上升时，拉力F1为________N，若绳子自由端向下拉动0.5m，则物体向上移动________m.(2)如图乙所示，钩码重G＝5N，滑轮重1N，不计绳重和摩擦，当钩码匀速上升时，拉力F2为________N，若绳子自由端向上移动0.5m，则物体向上移动________m.图C11－2－450.530.25二、滑轮课堂反馈B1．在实际使用滑轮的过程中，人们常将定滑轮和动滑轮组合在一起，这种定滑轮和动滑轮的组合装置称为__________．它结合了定滑轮和动滑轮的特点，既能________，又能__________________．滑轮组省力改变施力的方向二、滑轮2．用如图C11－2－5所示的滑轮组，匀速提升重400N的物体，若动滑轮重力、绳子重力以及摩擦都不计，此滑轮组有________段绳子承担物重．则作用在绳端的拉力是________N．若动滑轮重力是20N，绳重和摩擦都不计，则作用在绳端的拉力是________N．若物体被提升的高度为3m，则绳子自由端移动的距离为________m.图C11－2－522002106二、滑轮3．用如图C11－2－6所示的装置将重为300N的物体水平匀速拉动，物体与地面之间的摩擦力为48N，不考虑滑轮重和滑轮与绳间的摩擦，则水平拉力F为________N．若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则物体移动的速度为____________．图C11－2－6160.2m/s二、滑轮4．在图C11－2－7上按要求组装一滑轮组，要求：作用于绳子末端的拉力F＝G，画出绳子的绕法．(不计动滑轮重、绳重和摩擦)图C11－2－7[答案]图略