滬科版《10.2滑輪及其應(yīng)用》(第2課時)ppt課件(37頁)

1、第二節(jié)第二節(jié) 滑輪及其應(yīng)用滑輪及其應(yīng)用（第（第2 2課時）課時）滬科版新教材同步教學(xué)課件第十章機(jī)械與人第十章機(jī)械與人 不能省力不能省力 可以改變力的方可以改變力的方向向 可以省力可以省力 不能改變力的方不能改變力的方向向定滑輪定滑輪動滑輪動滑輪如何如何既省力既省力又能改變力又能改變力的方向的方向如何既能吃到香如何既能吃到香菇又能吃到肉肉？菇又能吃到肉肉？香菇炒肉香菇炒肉定滑輪雖然能改變力的方向，使我們工作定滑輪雖然能改變力的方向，使我們工作方便，但不能省力；方便，但不能省力；于是人們就把于是人們就把定滑輪和動滑輪組定滑輪和動滑輪組合起來使用合起來使用，把它們各自的優(yōu)點結(jié)，把它們各自的優(yōu)點結(jié)合起

2、來，這樣就組成了合起來，這樣就組成了滑輪組滑輪組而動滑輪雖然能省一半力，但不能改變力而動滑輪雖然能省一半力，但不能改變力的方向，使用時經(jīng)常感覺不便的方向，使用時經(jīng)常感覺不便 由一個由一個定定滑輪和滑輪和一個一個動動滑輪繞成滑輪滑輪繞成滑輪組有幾種繞法組有幾種繞法?G小組討論小組討論通過實驗科學(xué)探究通過實驗科學(xué)探究提出問題：提出問題：研究使用研究使用滑輪組滑輪組將物體豎直向?qū)⑽矬w豎直向上提升過程中，上提升過程中，用力大小、承擔(dān)物重的繩用力大小、承擔(dān)物重的繩子段數(shù)子段數(shù)，移動距離移動距離與與物重、物體上物重、物體上升距離升距離之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。猜想與假設(shè)猜想與假設(shè)制定計劃設(shè)計實驗制定計劃設(shè)計

3、實驗彈簧測力計測量物重，動滑輪重和力的大小彈簧測力計測量物重，動滑輪重和力的大小尺子測量力移動的距離和物體移動的距離尺子測量力移動的距離和物體移動的距離物物重重拉力拉力F物體物體上升上升距離距離h （cm) )繩端（拉繩端（拉力作用點）力作用點）移動距離移動距離s ( (cm) )大大小小方方向向與動滑輪與動滑輪相連的繩相連的繩子段數(shù)子段數(shù)1：滑輪組滑輪組由一個由一個定定滑輪和一個滑輪和一個動動滑輪組成?；喗M成。FFFGGG實驗結(jié)果：實驗結(jié)果：12FG13FG12FG拉力拉力F的大小的大小與與吊吊起起動滑輪動滑輪的繩子股數(shù)的繩子股數(shù)n有關(guān)。有關(guān)。n=2n=2n=3使用滑輪組提升物體使用滑輪組

4、提升物體 （勻速）（勻速）物重物重拉力拉力F物體上物體上升距離升距離h （cm) )繩端（拉力繩端（拉力作用點）移作用點）移動距離動距離s ( (cm) )大小大小 方向方向?qū)嶒灲Y(jié)論實驗結(jié)論：滑輪組滑輪組可以可以省力省力，但，但費費n倍倍距離距離GG物滑輪經(jīng)行實驗收集數(shù)據(jù)經(jīng)行實驗收集數(shù)據(jù)與動滑與動滑輪相連輪相連的繩子的繩子段數(shù)段數(shù)滑輪組滑輪組F F拉拉=1=1nG G物物S=nhS=nh繩子端移繩子端移動的距離動的距離物體上升物體上升的距離的距離與與動滑輪動滑輪相連的繩子段數(shù)相連的繩子段數(shù)h物體升高物體升高h(yuǎn) h相當(dāng)于繩相當(dāng)于繩子少了子少了3h3h，則繩子端，則繩子端在相等的時間移動的在相等的

5、時間移動的距離為距離為3h3h實驗結(jié)論實驗結(jié)論滑輪組中拉力的大小和滑輪組中拉力的大小和承擔(dān)物體重力的繩子承擔(dān)物體重力的繩子段數(shù)段數(shù)（即（即與動滑輪相連的繩子段數(shù)與動滑輪相連的繩子段數(shù)）有關(guān)）有關(guān)在在不考慮不考慮繩子與滑輪組的摩擦力，動滑繩子與滑輪組的摩擦力，動滑輪重力的情況下輪重力的情況下在不考慮繩子與滑輪組摩擦力，而在不考慮繩子與滑輪組摩擦力，而考慮考慮動滑輪重力的情況下動滑輪重力的情況下1=G+GnF拉物動1=nFG物拉S=nhS=nh滑輪組滑輪組滑輪組的特點滑輪組的特點在不計摩擦?xí)r，所用動力是物體和動滑輪總重的在不計摩擦?xí)r，所用動力是物體和動滑輪總重的n n分之一，動力通過的距離分之一，

6、動力通過的距離s s是阻力通過距離是阻力通過距離h h的的n n倍倍FG物+G動n繩子根數(shù)（繩子根數(shù)（n n）：與動滑輪）：與動滑輪直接直接接觸的繩子根數(shù)接觸的繩子根數(shù)snh解：解：F= =50NG2判斷依據(jù)：判斷依據(jù)： 看是否直接與動滑輪相連看是否直接與動滑輪相連一條規(guī)律：一條規(guī)律： 當(dāng)股數(shù)當(dāng)股數(shù)n n為奇數(shù)時，繩子為奇數(shù)時，繩子的一端從動滑輪開始連；的一端從動滑輪開始連； 當(dāng)股數(shù)當(dāng)股數(shù)n n為偶數(shù)時，為偶數(shù)時，繩子的一端從定滑輪開始連繩子的一端從定滑輪開始連奇動、偶定奇動、偶定從里從里 向外向外2、如下圖所示，用四個滑輪組分別勻速提升、如下圖所示，用四個滑輪組分別勻速提升重力相同的物體，若

7、不計滑輪重、繩重及重力相同的物體，若不計滑輪重、繩重及摩擦，其中用力最小的是（摩擦，其中用力最小的是（ ） AF1 BF2 CF3 DF4 B3.如圖所示，物體如圖所示，物體A重重G80N，在，在F60N拉力拉力下下勻速勻速前進(jìn)，此時物體前進(jìn)，此時物體A受到的受到的摩擦力等于摩擦力等于N。（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計）。（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計）AF.fTNG1:豎直方向豎直方向上有一對上有一對平衡力平衡力N和和G2:水平方向水平方向上有一對上有一對平衡力平衡力T和和fG=N=80NT=f=120N12Ff因為因為所以所以f=2F=120N綜合分析得：綜合分析得：120N中考連接中

8、考連接如圖所示，用滑輪組勻速提升物體A時，彈簧測力計的示數(shù)為 N，如果不計滑輪重和摩擦，物體A的重力為 N。5.416.2中考連接中考連接如圖所示，用滑輪組將如圖所示，用滑輪組將重為重為900N900N的物體勻速提升的物體勻速提升2m2m，不計摩擦和滑輪重，所施加不計摩擦和滑輪重，所施加的拉力的拉力F=_NF=_N，繩子移，繩子移動的距離動的距離S = _ S = _ m3006F F：作用在繩子自由端的拉力作用在繩子自由端的拉力 G G：被提升的物體的重力：被提升的物體的重力 G G動動：動滑輪自身的重力：動滑輪自身的重力分析探究分析探究F F與與G G及及G G動動關(guān)系關(guān)系：FGG G動動

9、FGG G動動對動滑輪受力分析對動滑輪受力分析不計動滑輪重、不計動滑輪重、繩重、摩擦（繩重、摩擦（即即最理想的情況最理想的情況）不計繩重、摩不計繩重、摩擦，但擦，但考慮動滑考慮動滑輪重輪重FGF向上向上=G3FF向下向下=因為動滑輪處于因為動滑輪處于平衡狀態(tài)，所以平衡狀態(tài)，所以受的是受的是 力力所以所以F向上向上=F向下向下即即3F=G即即F= G13對動滑輪受力分析對動滑輪受力分析不計動滑輪重不計動滑輪重平衡平衡FGF向上向上=G+ G動動3FF向下向下=因為動滑輪處于因為動滑輪處于平衡狀態(tài)，所以平衡狀態(tài)，所以受的是受的是平衡力平衡力所以所以F向上向上=F向下向下即即3F=G + G動動即即

10、F= （G + G動動）13對動滑輪受力分析對動滑輪受力分析考慮動滑輪重考慮動滑輪重G動動FFG 對于滑輪組，同學(xué)們對于滑輪組，同學(xué)們一定一定要理解并要理解并熟記熟記下面下面的幾個關(guān)系式：的幾個關(guān)系式：繩子自由端移動的距離繩子自由端移動的距離s s與物體被提與物體被提升的高度升的高度h h之間的關(guān)系：之間的關(guān)系：作用在繩子自由端的拉力作用在繩子自由端的拉力F F與被提升的物與被提升的物體的重力體的重力G G之間的關(guān)系之間的關(guān)系( (不計滑輪重、繩重不計滑輪重、繩重和摩擦和摩擦) )S=S= h hF=F= 1 1nn G G作用在繩子自由端的拉力作用在繩子自由端的拉力F F與被提升的物與被提升

11、的物體的重力體的重力G G、動滑輪重、動滑輪重G G動動之間的關(guān)系之間的關(guān)系( (不計不計繩重和摩擦但考慮滑輪重繩重和摩擦但考慮滑輪重) )F F= = 1n ( (G+GG+G動動) )n總結(jié)：總結(jié)：很顯然：吊起動滑輪的很顯然：吊起動滑輪的繩繩子的股數(shù)越多，就越省力子的股數(shù)越多，就越省力S=nh不計動滑輪重時：不計動滑輪重時：不計繩重、摩擦不計繩重、摩擦考慮動滑輪重時：考慮動滑輪重時： F= G1n F= （G + G動動）1n設(shè)吊起動滑輪的繩子的股數(shù)為設(shè)吊起動滑輪的繩子的股數(shù)為n，則關(guān)系式：，則關(guān)系式：V繩繩=nV物物判斷依據(jù)：判斷依據(jù)： 看是否直接與動滑輪相連看是否直接與動滑輪相連一條規(guī)

12、律：一條規(guī)律： 當(dāng)股數(shù)當(dāng)股數(shù)n n為奇數(shù)時，繩子為奇數(shù)時，繩子的一端從動滑輪開始連；的一端從動滑輪開始連； 當(dāng)股數(shù)當(dāng)股數(shù)n n為偶數(shù)時，為偶數(shù)時，繩子的一端從定滑輪開始連繩子的一端從定滑輪開始連奇動、偶定奇動、偶定從里從里 向外向外怎樣判斷滑輪組能省多少力怎樣判斷滑輪組能省多少力? ?F=_G1/6WWWWWW第第2 2題：題：很輕松地就很輕松地就可將兩木棍可將兩木棍拉合攏拉合攏說明使用滑說明使用滑輪組可以省輪組可以省力力變形的滑輪組變形的滑輪組F.2：滑輪組：滑輪組實驗表明，使用滑輪組實驗表明，使用滑輪組拉拉重物時，重物時，若動滑輪重和摩擦不計，若動滑輪重和摩擦不計，動動滑輪滑輪被幾股繩子被

13、幾股繩子拉拉住住，所用的力就是物體與接觸面，所用的力就是物體與接觸面摩擦力摩擦力的幾的幾分之一。即分之一。即13FffNGT如圖所示，拉力如圖所示，拉力F的大小等于。的大小等于。1nFf1nFG實驗表明，使用滑輪組實驗表明，使用滑輪組吊重物吊重物時，時，若動滑輪重和磨擦不計，若動滑輪重和磨擦不計，動滑動滑輪輪被幾股繩子吊起被幾股繩子吊起，所用力就是，所用力就是物重物重的幾分之一即的幾分之一即思考題：思考題： 在左圖所示的滑輪組中，在左圖所示的滑輪組中，(a)(a)若若動滑輪重動滑輪重G G/ /不計不計，拉力，拉力F F是多少？是多少？(b)若若動滑輪重動滑輪重G/不能忽略不能忽略，那么圖中的拉，那么圖中的拉力力F應(yīng)等于多少？應(yīng)等于多少？G/GF15FG15F(G+G/)分析：圖分析：圖中中吊吊起起動滑輪動滑輪的繩子股數(shù)為的繩子股數(shù)為5鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)：1 1：如下圖：如下圖(a)(a)所示，物體所示，物體B B重重100N100N，在力，在力F F作用下作用下勻速勻速上升時，上升時，F(xiàn) F應(yīng)等于應(yīng)等于N N。（不計摩擦）。（不計摩擦）圖(a)F2: 如上圖如上圖(b)所示，物體所示，物體A重為重為100N，掛重物的鉤子掛重物的鉤子承受承受的拉力是的拉力是N。人人勻速勻速拉繩子的力拉繩子的力是是N（動滑輪自重不計）（動滑輪自重不計）圖(b)100100