蘇科版九年級物理上冊同步教學課件11.2 滑輪（課件）

視頻資源清單①演示實驗——《探究定滑輪的的特點》

②演示實驗——《探究動滑輪的特點》③課堂總結(jié)——《滑輪》①因ppt使用的是高質(zhì)量視頻，故資源比較大（本ppt約80MB）。②所用視頻資源已全部內(nèi)嵌在ppt中，不需另外下載。③本節(jié)ppt共54頁、3個視頻，可根據(jù)需要選擇點播，比較方便。④本ppt使用PowerPoint制作，畫面比例為寬屏16:9，

建議使用PowerPoint播放。第十一章江蘇科學技術出版社簡單機械和功九年級物理上冊?蘇科版延伸人體的“神臂”從我們吃飯用的筷子，到航天器使用的機械臂。機械已深入到人類生活的方方面面,無論多么復雜的機械都是由簡單機械組成的。我們在嘆服于機械的神奇和人類偉大智慧的同時，不禁產(chǎn)生許多遐想………這些機械是依據(jù)什么原理工作的呢?滑輪組定滑輪和動滑輪二、滑輪1導入新課①請同學們欣賞一幅漫畫胖子與瘦子在提米的過程中，使用了什么工具，為什么會出現(xiàn)這種情況？旗桿頂部上的滑輪今天我們一起學習②除了杠桿之外，滑輪也是一種常見的簡單機械，它在日常生活中的應用非常廣泛。大家在生活中見過滑輪嗎？使用滑輪有什么特點呢？健身房器材上的滑輪起重機上的滑輪第2節(jié)滑輪2學習新課①滑輪是一個周邊有槽，能繞軸轉(zhuǎn)動的輪子。軸輪槽請你觀察滑輪的結(jié)構(gòu)：1.滑輪

下面兩個滑輪在使用上有什么不同呢?國旗上升時，旗桿頂端的滑輪軸不隨物體一起移動。②滑輪分為：定滑輪、動滑輪。叫定滑輪。叫動滑輪。貨物上升時，起重機下面的滑輪軸隨物體一起移動。旗桿頂端的滑輪定滑輪起重機下面的滑輪動滑輪一、探究定滑輪工作時的特點【實驗器材】鐵架臺、定滑輪、細線、鉤碼、刻度尺、彈簧測力計【實驗裝置】

如圖所示組裝定滑輪，在它的左側(cè)掛上鉤碼，豎直向下拉彈簧測力計，使鉤碼勻速上升，讀出彈簧測力計的示數(shù)。G拉力F活動鉤碼重力G/N物體移動方向物體移動距離h/cm拉力F/N拉力方向拉力移動距離S/cm【數(shù)據(jù)表格】①用彈簧測力計直接測出鉤碼的重力G。②使用定滑輪緩緩提升鉤碼，記錄整個過程中拉力的大小F、鉤碼上升的距離h物、拉力移動的距離s繩及拉力的方向。【實驗步驟】h物Fs繩G③改變拉力的方向：分別沿豎直方向拉升、斜著拉升、水平拉升鉤碼，觀察拉力F1、F2、F3、的大小。把實驗數(shù)據(jù)記入表格中。F1F2F3④改變鉤碼的重力，重復上述實驗。

①拉力與重力的大小關系：F=G，即使用定滑輪不省力。②拉力的方向：可以改變。③拉力（繩末端）移動距離S繩等于鉤碼上升高度h物：

S繩=h物

鉤碼重G/N鉤碼移動方向鉤碼移動距離h/m拉力F/N拉力方向拉力移動距離s/m1.5豎直向上0.31.5豎直向下0.31.5豎直向上0.31.5斜向下0.31.0豎直向上0.41.0豎直向下0.4【實驗數(shù)據(jù)】【分析數(shù)據(jù)】①使用定滑輪不能省力；②使用定滑輪可以改變用力的方向；③使用定滑輪可以改變拉力的方向，但不能改變拉力的大?。虎苁褂枚ɑ啿皇【嚯x?！練w納結(jié)論】可以改變力的方向是指：拉力的方向與物體運動方向相反（或不同）。物體運動方向拉力方向視頻演示實驗——《研究定滑輪的特點》【例題1】研究定滑輪的特點:（1）在研究使用定滑輪是否省力時，用如圖甲所示裝置勻速提升重物，需要測量的物理量是

和

。（2）如圖乙所示，分別用拉力F1、F2、F3勻速提升重物，則三個力的大小關系是

。

（3）旗桿頂部有一個定滑輪，給我們升國旗帶來了便利。這是利用定滑輪

的特點。

（1）用如圖甲所示裝置研究定滑輪的特點，需要測量的物理量是彈簧測力計對繩子末端的拉力和物體的重力;（2）圖乙是一個定滑輪，定滑輪的特點是既不省力也不省距離，所以分別用拉力F1、F2、F3勻速提升重物，三個力的大小相等，即F1=F2=F3;（3）定滑輪可以改變力的方向，能夠方便我們升降國旗。拉力重力F1=F2=F3可改變力的方向二、探究動滑輪工作時的特點【實驗器材】鐵架臺、動滑輪、細線、鉤碼、刻度尺、彈簧測力計【實驗裝置】測出鉤碼和動滑輪的總重力，然后按圖組裝動滑輪，豎直向上拉彈簧測力計，使鉤碼勻速上升，讀出彈簧測力計的示數(shù)?！緮?shù)據(jù)表格】總重力G/N物體移動方向物體移動距離h/cm拉力F/N拉力方向拉力移動距離S/cm①用彈簧測力計直接測出鉤碼和動滑輪的總重力G。②用彈簧測力計緩緩豎直向上拉動滑輪提升鉤碼，記錄整個過程中用力大小F、鉤碼升高的距離h及拉力移動的距離s?！緦嶒灢襟E】F③將測量結(jié)果填入表格。改變鉤碼的個數(shù)，重復上述實驗過程。hs①拉力與重力的關系：F=G/2

，即使用動滑輪省一半力。②拉力的方向：不能改變。③拉力（繩末端）移動距離S是鉤碼上升高度h的2倍：

S繩=2h物。物重G/N物體移動方向物體移動距離h/m拉力F/N拉力方向拉力移動距離s/m2.0豎直向上0.31.0豎直向上0.63.0豎直向上0.41.5豎直向上0.86.0豎直向上0.23.0豎直向上0.4【實驗數(shù)據(jù)】【分析數(shù)據(jù)，歸納結(jié)論】結(jié)論拉力（繩末端）移動的距離S是物體上升高度h的2倍：S拉=2h物。①使用動滑輪最多能省一半的力；②使用動滑輪不能改變用力的方向；③使用動滑輪拉力（繩末端）移動距離S是鉤碼上升高度h的2倍。視頻演示實驗——《研究動滑輪的特點》GF1.定滑輪的實質(zhì)——等臂杠桿0.

如圖所示，定滑輪的軸心O為支點，動力臂l1與阻力臂l2都是滑輪的半徑r。F＝G

F1l1=F2l2

l1=l2=r

l1

Fl1=Gl2

通過理論分析可知，定滑輪實質(zhì)上是一個等臂杠桿，所以不省力。l2三、滑輪的實質(zhì)——變形的杠桿2.用平衡力的知識研究定滑輪的特點在忽略摩擦的情況下，物體受到重力G和拉力F的作用。由于物體勻速上升，所以拉力F跟物體的重力G是一對平衡力。F＝G。FG使用定滑輪不省力，可以改變力的方向。物體向上運動，用力卻是往下拉，所以，使用定滑輪能改變力的方向.F1F23.動滑輪的實質(zhì)l1l2動滑輪的實質(zhì)是一個動力臂為阻力臂二倍的杠桿。動滑輪相當于一根杠桿，支點在繩和輪相切的O處；拉力F1是動力，重物的拉力是阻力F2；動力臂l1是輪直徑、阻力臂l2是輪半徑。根據(jù)杠桿原理：F1l1=F2l2l1＝2l2

F1＝F2＝G（不計摩擦和動滑輪重）1212

O.

4.用平衡力的知識研究動滑輪的特點

FFGG動①豎直提高物體F＝2G物（不計G動）F＝2G物+G動②水平拉物體5.拓展

動滑輪的特殊用法（拉力作用在軸上）

F＝2f摩擦力

圖中滑輪為定滑輪。胖子對繩子的拉力與物體的重力大小相等，且胖子重力大于物體重力，因此胖子可將物體通過定滑輪吊到二樓。而瘦子對繩子的拉力小于物體的重力，且瘦子的重力小于物體的重力，因此瘦子被吊到二樓。

這個故事中使用的是什么滑輪？為什么瘦子會被吊起來？瘦子用什么辦法能在地面上把這袋大米拉上去？【例題2】一輛小汽車陷進了泥潭，司機按如圖所示的甲、乙兩種方式安裝滑輪，均可能將小汽車從泥潭中拉出，你認為甲方式中滑輪的作用是_______________；設兩種方式將汽車拉出的最小力分別是F1、F2，則F1____F2（均選填“＞”、“＜”或“等于”）。甲方式中的滑輪是一個定滑輪，不省力，可以改變力的方向。乙方式中的滑輪是一個動滑輪，省力，不能改變力的方向。汽車受到的阻力為f是不變的，則F1=f，F(xiàn)2=f/2，所以F1＞F2

改變力的方向＞機械名稱定

義實

質(zhì)特

點定滑輪滑輪軸固定不動等臂杠桿不能省力，能改變力的方向動滑輪滑輪和重物一起動動力臂是阻力臂二倍的杠桿能省力，不能改變力的方向

四、

區(qū)別定滑輪和動滑輪的特點1.滑輪組：將定滑輪和動滑輪組合在一起就組成了滑輪組。滑輪組有什么特點？我們知道：定滑輪可以改變力的方向，但不能省力。動滑輪可以省力，但不能改變力的方向。能否得到這樣一種機械，它既可以省力，又可以改變力的方向呢？一、滑輪組由一個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組有幾種組合？這樣的組合各有什么特點？組合一組合二用如圖甲、乙所示的滑輪組分別提高重力相同的物體，在不計繩重、摩擦及動滑輪自重時，所用拉力多大？拉力移動的距離與物體升高的距離是什么關系？如圖甲、乙所示的兩個滑輪組，這兩種繞線方法有什么不同？繩子的固定點不同：甲固定在動滑輪的軸上，乙固定在定滑輪的軸上。拉力的方向不同：甲作用在動滑輪上豎直向上，乙作用在定滑輪上豎直向下。二、滑輪組的特點用如圖所示的滑輪組把重力為G的物體提高h，在不計繩重、摩擦及動滑輪自重時，所用拉力F多大？拉力移動的距離s與物體升高的距離h是什么關系？圖中的重物由三段繩子通過動滑輪吊著，若物體升高的距離為h時，則每段繩子都要縮短h，三段繩子縮短的距離都要被拉力拉走，所以拉力移動的距離為s=3h。分析動滑輪受力可知，四個力平衡：F1+F2+F=G物同一根繩子上的力相等：F1=F2=F3F=G物1.分析判斷滑輪組的省力與費距離的情況圖乙中的重物由二段繩子通過動滑輪吊著，若物體升高的距離為h時，則每段繩子都要縮短h，所以拉力移動的距離為2h。圖乙中的重物由二段繩子通過動滑輪吊著，每段繩子都要承擔物重。用這個滑輪組提起重物，只要用物重1/2的力，就可以提起重物。n=2S=2hn：承擔物重的繩子段數(shù)；S：繩子末端移動的距離;h：物體升高的距離。2.分析判斷乙滑輪組的省力與費距離的情況①②用如圖乙所示的滑輪組把重力為G的物體提高h，在不計繩重、摩擦及動滑輪自重時，所用拉力F多大？拉力移動的距離s與物體升高的距離h是什么關系？滑輪組甲乙拉力F拉力（繩子末端）移動的距離S3.對比兩個滑輪組的省力與費距離的情況如圖所示，物體的重力為G，把物體提高h，不計繩重、摩擦及動滑輪自重。所用拉力F大小、拉力移動的距離s如表所示。滑輪組用幾段繩子吊物體，提起物體的力就是物重的幾分之一。結(jié)論4.確定繩子的段數(shù)（n）的方法③②①①②①在動滑輪和定滑輪之間畫一條虛線。②數(shù)出吊著（拉著）動滑輪的繩子段數(shù)。n＝2n＝3【例題3】樓下有一箱重力為300牛的貨物，要將它用滑輪組提到二樓（每層樓高為3米），若想最省力，應該如何繞線？計算出力的大小、人拉繩子的長度。（不計繩重、摩擦及動滑輪自重）

生活?物理?社會在生活、生產(chǎn)中，人們經(jīng)常會用到輪軸。輪軸由具有公共轉(zhuǎn)軸的輪和軸組成，輪軸也可以看成是杠杠的變形，軸心0為支點，輪半徑R是動力臂，軸半徑r阻力臂。根據(jù)杠桿原理：F1R=F2r當動力作用在輪上時，輪軸是一個省力杠桿，但費距離。當R>rF1<F2F1F2Ol1l2rR輪軸生活?物理?社會輪軸生活中的一些輪軸：門把手自行車鏈條盤、把手汽車方向盤3課堂總結(jié)輪軸與斜面滑輪定滑輪既能省力，又能改變力的方向省力費距離，但不能改變力的方向，實質(zhì)是省力杠桿不省力，不費距離,可以改變力的方向，實質(zhì)是等臂杠桿滑輪組其他簡單機械動滑輪4WHAT?WHY?WOW

1.工人師傅用動滑輪將重600N的木箱吊到陽臺上(圖11-16)至少要用多大的拉力?

2.用繩和木棍體驗“滑輪組”的威力。兩位同學各持一根較光滑的木棍，在相距1m處面對面站立。另外一位同學取一根繩子，將繩子的一端系在其中一根木棍上，再按圖所示依次繞過兩根木棍，然后緩慢地拉動繩子的另一端，結(jié)果會怎樣?

實驗中發(fā)現(xiàn)，輕輕拉動繩子的自由端，用較小的力就可使兩根木棍靠攏。繩子在木棍上繞的圈數(shù)越多，拉繩時所需的拉力F越小。提示：繩子繞在木棍上就相當于繞在滑輪上，可把一根木棍當作定滑輪，另一根木棍當作動滑輪，繞的圈數(shù)越多，相當于動滑輪個數(shù)越多，所以越省力.3.觀察自行車，它使用了哪些簡單機械?其作用分別是什么?

自行車的車把是輪軸，車閘是幾根杠桿的組合，車腳蹬是輪軸……其作用都是為了省力和方便。5課堂練習1.用定滑輪勻速提升重物，所用拉力的方向如圖所示，比較拉力F1、F2、F3的大?。ǎ?/p>

A.F1>F2>F3B.F1=F2=F3

C.F1<F2<F3

D.F2>F3>F1

定滑輪相當于等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故定滑輪拉同一重物，沿三個不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物體的重力。選項B正確。B2．如圖，工人站在地上利用滑輪組把貨物提起來，請你把圖中繩子的繞繩方法補充完整．

答案：如圖.站在地上用滑輪組把物體提高，繩子的固定點要在定滑輪上。

3.用如圖所示的滑輪將重3N的物體A勻速提升10cm，如果動滑輪的重為1N，忽略摩擦，則下列說法正確的是（）A.拉力F=1.5NB.拉力F=2NC.繩子向上移動的距離為10cmD.繩子向上移動的距離為5cmB4.小華用圖中裝置提升重力為400N的物體，不計摩擦和滑動自重，下列說法正確的是（）A.兩個滑輪均為定滑輪B.人將繩子拉過1m，物體也上升1mC.物體勻速上升時，人對繩子的拉力為200ND.使用該裝置不能省力，但能改變力的方向【解析】該裝置由一個動滑輪和一個定滑輪組成，A錯誤；使用動滑輪時，物體上升1m，則繩子的自由端會通過2m，B錯誤；不計摩擦和滑輪重，使用動滑輪能省一半的力，則拉力為200N，C正確；使用動滑輪能省力，使用定滑輪能改變力的方向，D錯誤。故選C。C4.如圖所示，用大小為500N的拉力F通過滑輪組將重為800N的物體勻速提升10cm，不計繩重與摩擦，拉力F移動的距離為

cm，動滑輪重力是

N。

20

由題圖可知，動滑輪上的繩子股數(shù)n=2，

則拉力F移動的距離s=2h=2×10cm=20cm，

不計繩重及摩擦，由F=

(G+G動)/2可得動滑輪的重力:G動=nF-G=2×500N-800N=200N。2005.如圖所示，用20N的拉力向上拉動繩子，使重為50N的物體5s內(nèi)勻速升高5m(不計繩重和摩擦)。則下列說法不正確的是（）A.繩子自由端移動的距離為15mB.動滑輪重為10NC.物體上升的速度為1m/sD.繩子自由端拉動的速度為6m/s由圖知n=3，繩子自由端移動的距離:s=3×5m=15m，故A正確；不計繩重和摩擦，拉力F=