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时间:2021-04-19
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1、沪粤版八年级物理下册课件:6.6-探究滑轮的作用温故知新杠杆的平衡条件:F1·L1=F2·L2①当L1>L2时,F1<F2——省力杠杆,省力,但费距离;②当L1<L2时,F1>F2——费力杠杆,费力,但省距离;③当L1=L2时,F1=F2——等臂杠杆,既不省力,也不省距离。既省力又省距离的杠杆是不存在的。情境引入新课学校升旗仪式时,站在地面上的人向下拉绳子,国旗就徐徐升起来。国旗顶端安装了一个什么装置可以帮助他把国旗升上去呢?国旗顶端安装了一个叫滑轮的装置滑轮的应用滑轮的分类使用时,轴固定不动定滑轮使用时,轴和重物一起移动动滑轮二、探究两类滑轮的作用分别用动滑轮和定滑
2、轮提起质量相等的钩码,拉力的大小相等吗?活动2:两类滑轮的比较A:使用定滑轮有什么好处使用定滑轮提升物体应“匀速”。改变拉力的方向,拉力大小变化吗?实验次数钩码的重力G/N绳子末端拉动的方向弹簧测力计的示数F/N123452竖直向下竖直向下竖直向下22222斜向下水平4433使用定滑轮不能省力,也不能省距离,但可以改变施力的方向。B:使用动滑轮有什么好处实验次数钩码所受的重力G∕N施力的方向弹簧测力计的示数F∕N12竖直向上1.223竖直向上1.734竖直向上2.23.44.42.4G0=0.4N使用动滑轮可以省力,但不能改变施力的方向;考虑动滑轮自身的重力,F=(G
3、+G动)/2活动3::使用滑轮的理论分析定滑轮的实质转轴固定不动,相当于支点O,拉力相当于动力,物体对绳子的拉力相当于阻力。OGFrr∵F·r=G·r∴F=G定滑轮相当于一个等臂杠杆,因此,不省力也不费力。如果考虑绳子与定滑轮之间的摩擦,则F>G。如果改变拉定滑轮的方向呢?斜着拉时,定滑轮仍旧是等臂杠杆,既不省力也不费力。定滑轮的特点①定滑轮可以改变用力方向;②定滑轮既不省力也不费力,且不省距离;③本质上,定滑轮相当于一个等臂杠杆。OOGFFGOGF动滑轮实质OGF2rr∵F·2r=G·r∴F=G/2动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆,因此能省一半力。使用动
4、滑轮时,实际上存在动滑轮重及绳子与动滑轮之间的摩擦,因此,F>G/2.F2F1GL1L2OF1′L1′若拉力F沿斜上方拉,不计定滑轮重及摩擦时,F=G/2吗?要使动滑轮省一半的力,必须使绳子沿竖直方向向上拉。∵动力臂L1减小∴动力F增大动滑轮的特点①动滑轮不能改变用力方向;②动滑轮能省一半力,但费一倍距离,即:F=G/2,s=2h③本质上,动滑轮相当于一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。三、滑轮组使用定滑轮能改变力的方向,但不能省力;使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向。我们能不能把两者结合起来,组成滑轮组,使其既可以改变力的方向,又能省力呢?活动4:使用滑轮组时拉力与
5、物重的关系把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组,讨论一下,你能设计出几种组合方式?把你的方案画出来。FGFGGF进行实验与收集数据:实验次数钩码的重力G/N动滑轮的重力G0/N弹簧测力计的拉力F/N吊起动滑轮的绳子股数n130.41.7230.41.7330.41.222312F=G12F=G13F=G1nF=G得出结论:滑轮组拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。动滑轮被几股绳子吊起,所用力就是物重的几分之一。即F=1n(G物+G轮)由于存在动滑轮重及绳子与滑轮之间的摩擦在不记摩擦的情况下,滑轮组中同一条绳上各处拉力大小相等。GF=1nG滑轮组的特点①滑轮组集中
6、了动滑轮和定滑轮的优点,既能省力,又能改变力的方向。②判断滑轮组绳子的股数的方法:“横线切割法”③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=G41F=G21F=G31F=G51滑轮组的绕法绕绳的起点:偶定奇动组装滑轮组的方法一根绳子最多能承受2×103N的力,用这根绳子匀速提起重力为8.2×103N物体,不计滑轮重力和摩擦,请设计滑轮组并画出装配图。组装滑轮组的步骤:根据F=G/n得出n=G/F,求出绳子的股数n;本题n=(8.2×103N)/(2×103N)=4.1,应该用5股绳子来承担物重;可以选择2个定滑轮和2个动滑轮组装滑轮组,也
7、可以选择2个动滑轮和3个定滑轮组装滑轮组。G轮G物FF=15G物F=15(G物+G轮)例题:在右图所示的滑轮组中,(a)若动滑轮重G轮不计,拉力F是多少?(b)若动滑轮重G轮不能忽略,那么图中的拉力F应等于多少?分析:图中吊起动滑轮的绳子股数为5信息浏览F2l1=Rl2=rOF1轮轴和斜面杠杆、滑轮都是简单机械,它们还可以变形为轮轴。1、轮轴(1)汽车的方向盘:从上往下看,可画成下图:动力臂大于阻力臂——省力杠杆。F2l1=Rl2=rOF1从右往左看,可画成下图:(2)井上的辘轳动力臂大于阻力臂——省力杠杆。F2l1=Rl2=rOF1(3)水龙头从上
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