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1、滑轮初二年级 物理主讲人：张欣东北师范大学附属中学朝阳学校 桔槔转动范围有限国旗旗杆升降衣架 转角吊车塔吊轴凹槽滑轮：边缘有凹槽，能绕轴转动的轮子。结合生活经验，想一想下面两个滑轮在使用上有什么不同呢?国旗上升时，旗杆顶端的滑轮不随国旗一起上升。货物上升时，起重机下面的滑轮随货物一起上升。方法一方法二滑轮在提升重物时，它的轴固定不动，这种滑轮叫做定滑轮。滑轮在提升重物时，它的轴随物体一起运动，这种滑轮叫做动滑轮。对比两种滑轮提升物体时，手施加拉力的方向。对比两种滑轮提升物体时，手施加拉力的方向。拉力方向不用滑轮使用定滑轮使用动滑轮实验数据记录表格竖直向上竖直向下竖直向上定滑轮：可以改变力的方向
2、动滑轮：不能改变力的方向研究定滑轮和动滑轮的特点1.使用定滑轮是否省力或省距离？2.使用动滑轮是否省力或省距离？提出问题：使用定滑轮是否省力或省距离？提出问题：研究定滑轮的特点对于竖直提升同一物体来说，用定滑轮匀速提升所用力F1与直接用手匀速提升所用力F2的关系。使用定滑轮是否省力？研究定滑轮的特点使用定滑轮省力，即：F1F2猜想与假设：使用定滑轮不省力，即：F1F2研究定滑轮的特点1.弹簧测力计调零，测出钩码的重力G。2.用调好的弹簧测力计竖直向上匀速提升钩码，读出此时弹簧测力计的示数F2，记录在表格中。3.将调好的弹簧测力计挂在绳子自由端，用定滑轮竖直向上匀速提升钩码，读出此时弹簧测力计的
3、示数F1，记录在表格中。4.改变钩码的个数，仿照上述步骤再进行五次实验，将数据记录在表格中。5.整理实验器材。实验步骤：实验数据记录表格拉力大小F2/N拉力大小F1/N收集数据：0.50.551.01.51.62.02.152.63.12.53.01.1分析与论证：使用定滑轮不省力。F1F2对于竖直提升同一物体到同一高度来说，用定滑轮时绳端所移动的距离s1与直接用手时绳端所移动的距离s2的关系。使用定滑轮是否省距离？研究定滑轮的特点使用定滑轮省距离，即：s1s2猜想与假设：使用定滑轮不省距离，也不费距离，即：s1=s2使用定滑轮费距离，即：s1s2研究定滑轮的特点1.标记绳自由端的初位置，直接
4、用手竖直向上提升物体5cm，标记绳自由端的末位置，用刻度尺测量出绳自由端移动的距离s2，记录在表格中。2.标记绳自由端的初位置，用定滑轮竖直向上提升物体5cm，标记绳自由端的末位置，用刻度尺测量出绳自由端移动的距离s1，记录在表格中。3.改变提升物体的高度，仿照上述步骤再进行五次实验，将数据记录在表格中。实验步骤：4.整理实验器材。实验数据记录表格绳端移动的距离s2/m绳端移动的距离s1/m收集数据：每个格子的边长为0.05m0.050.050.10.150.150.20.20.250.30.250.30.1分析与论证：使用定滑轮不省距离，也不费距离。s1=s2 使用动滑轮是否省力和省距离？提
5、出问题：研究动滑轮的特点对于竖直提升同一物体来说，用动滑轮匀速提升所用力F1与直接用手匀速提升所用力F2的关系。使用动滑轮是否省力？研究动滑轮的特点使用动滑轮省力，即：F1F2猜想与假设：使用动滑轮不省力，即：F1F2研究动滑轮的特点1.弹簧测力计调零，测出钩码的重力G。2.用调好的弹簧测力计竖直向上匀速提升钩码，读出此时弹簧测力计的示数F2，记录在表格中。3.将调好的弹簧测力计挂在绳子自由端，用动滑轮竖直向上匀速提升钩码，读出此时弹簧测力计的示数F1，记录在表格中。4.改变钩码的个数，仿照上述步骤再进行五次实验，将数据记录在表格中。5.整理实验器材。实验步骤：实验数据记录表格收集数据：拉力大
6、小F2/N拉力大小F1/N0.50.351.01.50.92.01.15 1.41.72.53.00.6分析与论证：使用动滑轮省力。F1F2对于竖直提升同一物体到同一高度来说，用动滑轮时绳端所移动的距离s1与直接用手时绳端所移动的距离s2的关系。研究动滑轮的特点使用动滑轮是否省距离？使用动滑轮省距离，即：s1s2猜想与假设：使用动滑轮不省距离，也不费距离，即：s1s2使用动滑轮费距离，即：s1s2研究动滑轮的特点1.标记绳自由端的初位置，直接用手竖直向上提升物体5cm，标记绳自由端的末位置，用刻度尺测量出绳自由端移动的距离s2，记录在表格中。2.标记绳自由端的初位置，用动滑轮竖直向上提升物体5
7、cm，标记绳自由端的末位置，用刻度尺测量出绳自由端移动的距离s1，记录在表格中。3.改变提升物体的高度，仿照上述步骤再进行五次实验，将数据记录在表格中。实验步骤：4.整理实验器材。实验数据记录表格收集数据：绳端移动的距离s2/m绳端移动的距离s1/m0.050.10.10.150.30.20.40.50.60.250.30.2分析与论证：使用动滑轮费距离。每个格子的边长为0.05ms1s2实验结果可知：使用定滑轮不省力也不省距离，但可以改变力的方向。使用动滑轮省力但费距离，而且不改变力的方向。F1=F2=G物G物F1F3F2G物F2=G物F3=G物F2=F3F1=F3评估：实验结果与理论分析的
8、结论并不相符，你认为原因是什么？重力大小G/N拉力大小F1/N0.51.01.52.02.53.00.551.62.15 2.63.11.1绳子的重力轮与轴之间有摩擦若忽略轮与轴之间的摩擦和绳重，使用定滑轮匀速竖直提升物体时F1G物F1=F1G物+G动2F1F1(G物+G动)F1=F2G物F2=G物12G动=0.2N评估：实验结果与理论分析的结论并不相符，你认为原因是什么？重力大小G/N拉力大小F1/N0.50.351.01.50.92.01.151.41.72.53.00.6绳子的重力轮与轴之间有摩擦F1(G物+G动)F1=若忽略轮与轴之间的摩擦和绳重，使用动滑轮匀速竖直提升物体时若忽略轮与
9、轴之间的摩擦、绳重及动滑轮的自重，使用动滑轮匀速竖直提升物体时G物F1=1212拓展知识OL2F2L1G物OF2F1L2=RL1=RF1L1=F2L2L1=L2F1=F2F2=G物F1=G物F1OL2F2L1G物F1F1L1=F2L2 L1=L2F1=F2F2=G物F1=G物OL2=RF2L1=RF1定滑轮的实质定滑轮的实质是等臂杠杆（1）G物F1=（忽略轮与轴之间的摩擦和绳重）（2）改变拉力方向，拉力大小不变。F1L1L2F2OF2F1L2=ROL1=2RF1L1=F2L2L1=2L2=F1F2F2=G物+G动(G物+G动)F1=1212动滑轮的实质动滑轮的实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆（如
10、图）（1）（忽略轮与轴之间的摩擦和绳重）（2）改变拉力方向，拉力大小改变；竖直向上提升物体最省力。(G物+G动)F1=G物F1=（忽略轮与轴之间的摩擦、绳重和动滑轮的自重）1212定滑轮可以改变力的方向 但不省力动滑轮可以省力 但不改变力的方向滑轮组既可以省力又可以改变力的方向一定一动该滑轮组有几种绕线方式？FF一定一动F2G物F2=G物s2=h物G物F1以定滑轮为例研究：“一定一动”滑轮组的使用特点F1.绳端拉力的大小F与所提升物体的重力G的关系2.绳子自由端移动距离s与物体移动的距离h的关系若忽略轮与轴之间的摩擦和绳重，使用该滑轮组匀速竖直提升物体时FF=12F（G物+G动）G物+G动2F
11、1.弹簧测力计调零，测出钩码的重力G，记录在表格中。2.将调好的弹簧测力计挂在绳子自由端，用滑轮组竖直向上匀速提升钩码，读出此时弹簧测力计的示数F，记录在表格中。3.改变钩码的个数，仿照上述步骤再进行五次实验，将数据记录在表格中。4.整理实验器材。实验步骤：实验数据记录表格收集数据：物体重力G/N拉力大小F/N使用该滑轮组匀速竖直提升物体，拉力的方向：_竖直向下1.00.65 0.951.55 1.85 2.151.21.52.53.03.52.0物体重力G/N拉力大小F/N1.00.65 0.951.55 1.85 2.151.21.52.53.03.52.0G动=0.2N评估：实验结果与理
12、论分析的结论并不相符，你认为原因是什么？绳子的重力轮与轴之间有摩擦吊起动滑轮的绳子未保持竖直1.标记物体和绳自由端的初位置，用滑轮组竖直向上提升物体，标记物体和绳自由端的末位置，用刻度尺测量出物体移动的距离h和绳自由端移动的距离s，记录在表格中。2.改变提升物体的高度h，仿照上述步骤再进行五次实验，将数据记录在表格中。实验步骤：3.整理实验器材。实验数据记录表格物体移动的距离h/m绳端移动的距离s/m收集数据：0.050.10.10.150.30.20.40.50.60.250.30.2每个格子的边长为0.05m分析与论证：s=2h绳自由端移动距离是物体移动距离的2倍，即若忽略轮与轴之间的摩擦
13、和绳重，使用该滑轮组匀速竖直提升物体时=12F（G物+G动）研究：“一定一动”滑轮组的使用特点F1.拉力的大小F与所提升物体的重力G的关系2.绳子自由端移动距离s与物体移动的距离h的关系FF=13F（G物+G动）FG物+G动3F若忽略轮与轴之间的摩擦和绳重，使用该滑轮组匀速竖直提升物体时1.弹簧测力计调零，测出钩码的重力G，记录在表格中。2.将调好的弹簧测力计挂在绳子自由端，用滑轮组竖直向上匀速提升钩码，读出此时弹簧测力计的示数F，记录在表格中。3.改变钩码的个数，仿照上述步骤再进行五次实验，将数据记录在表格中。4.整理实验器材。实验步骤：实验数据记录表格收集数据：使用该滑轮组匀速竖直提升物体
14、，拉力的方向：_竖直向上物体重力G/N拉力大小F/N1.00.45 0.60.95 1.15 1.350.81.52.53.03.52.0G动=0.2N评估：实验结果与理论分析的结论并不相符，你认为原因是什么？物体重力G/N拉力大小F/N1.00.45 0.60.95 1.15 1.350.81.52.53.03.52.0绳子的重力轮与轴之间有摩擦吊起动滑轮的绳子未保持竖直1.标记物体和绳自由端的初位置，用滑轮组竖直向上提升物体，标记物体和绳自由端的末位置，用刻度尺测量出物体移动的距离h和绳自由端移动的距离s，记录在表格中。2.改变提升物体的高度h，仿照上述步骤再进行五次实验，将数据记录在表格
15、中。实验步骤：3.整理实验器材。实验数据记录表格收集数据：物体移动的距离h/m绳端移动的距离s/m0.050.150.10.150.450.20.60.750.90.250.30.3每个格子的边长为0.05m分析与论证：s=3h绳自由端移动距离是物体移动距离的3倍，即若忽略轮与轴之间的摩擦和绳重，使用该滑轮组匀速竖直提升物体时=13F（G物+G动）=13F（G物+G动）s=3hs=2h=12F（G物+G动）可以改变力的方向不可以改变力的方向若忽略轮与轴之间摩擦和绳重，匀速竖直提升物体时使用滑轮组匀速竖直提升物体，物体和动滑轮被n段绳子吊起时结论：=1nF（G物+G动）（n为吊在动滑轮上的绳子段数）（1）所用拉力是物体和动滑轮总重的n分之一，即（忽略轮与轴之间的摩擦和绳重）（2）绳自由端移动的距离是物体移动距离的n倍，即s=nh自学活动自主阅读“科学世界”栏目，了解有关轮轴和斜面的内容。