1．了解定滑輪和動滑輪的結(jié)構(gòu)和本質(zhì)。
2．了解滑輪組的結(jié)構(gòu)和特點。
eq \a\vs4\al(學(xué)習(xí)內(nèi)容一)
定滑輪和動滑輪
自主預(yù)習(xí)
1．滑輪的主要部分是一個能繞軸自由轉(zhuǎn)動、周邊還有槽的輪子。
2．工作時，軸固定不動的滑輪叫定滑輪。
3．工作時，軸發(fā)生移動的滑輪叫動滑輪。
合作探究
1．你在生活中哪些地方見過滑輪？你知道它們起到什么作用嗎？
2．實驗探究：如下圖所示利用滑輪提升重物。
(1)圖甲中：滑輪不隨重物一起提升，不能省力，不能省距離，但可以改變力的方向，所以該滑輪是定滑輪；
(2)圖乙中：滑輪隨重物一起提升，可省一半力，費距離，不能改變力的方向，所以該滑輪是動滑輪。
3．使用滑輪的理論分析：外形相同的滑輪(不計動滑輪自重及所有摩擦)為什么使用方法不同會出現(xiàn)不同的作用呢？我們可以利用杠桿平衡原理來進(jìn)一步論證：
(1)定滑輪可以看成一種變形的杠桿，由圖丙可知，定滑輪在使用時，相當(dāng)于一個等臂杠桿，因此兩力的關(guān)系是：F1＝F2，說明：使用定滑輪不省力，但可以改變力的方向。
(2)動滑輪在使用時，同樣可以看成變形杠桿。由圖丁可知，動滑輪在使用時，相當(dāng)于一個動力臂是阻力臂2倍的杠桿，因此兩拉力的關(guān)系是：F1＝eq \f(1,2)F2。
丙 丁
學(xué)習(xí)點撥
1．使用定滑輪可以改變力的方向，但不能省力。
2．使用動滑輪可以省力，但不能改變力的方向。
3．定滑輪的實質(zhì)是等臂杠桿，動滑輪的實質(zhì)是動力臂是阻力臂2倍的杠桿。
鞏固練習(xí)
1．如圖所示的三個滑輪中，屬于動滑輪的是乙，若滑輪的自重和摩擦不計，當(dāng)分別沿力F1、F2和F3方向勻速提起同一物體時，則F1、F2、F3的大小關(guān)系是F1＝F3＞F2。
2．如圖所示，利用動滑輪來提升一個物體，拉力F豎直向上。動滑輪其實就是一個變形的杠桿，請在圖中標(biāo)出它的支點O，并畫出F的力臂l。

題圖 答圖
eq \a\vs4\al(學(xué)習(xí)內(nèi)容二)
滑輪組
自主預(yù)習(xí)
1．把定滑輪和動滑輪組合起來就組成滑輪組。
2．用滑輪組提起重物時，動滑輪上有幾段繩子承擔(dān)物重，提起物體的力就是物重的幾分之一。
合作探究
1．滑輪組有什么特點？既能省力，又能改變力的方向，但浪費距離。
2．完成下列各圖的探究實驗(不計動滑輪自重繩重及所有摩擦)，探究拉力與物重之間有何關(guān)系？拉力移動距離與物體移動距離有何關(guān)系？

F＝eq \f(1,2)G F＝eq \f(1,3)G
s＝2h s＝3h

F＝eq \f(1,4)G F＝eq \f(1,5)G
s＝4h s＝5h
鞏固練習(xí)
1．通過滑輪組用200 N的拉力在20 s內(nèi)將重為480 N的物體勻速提高2 m(不計繩重和摩擦)。
(1)求動滑輪重；
(2)繩自由端的移動速度為多大？
(3)若重物再增加150 N，要使重物勻速上升，作用在繩自由端的拉力至少多大？
解：(1)繩子段數(shù)n＝3，三段繩子一共能提升的重物：G總＝200 N×3＝600 N，
動滑輪自重G動＝G總－G物＝600 N－480 N＝120 N；
(2)繩自由端移動的距離：s＝2 m×3＝6 m，
繩自由端的移動速度：v＝eq \f(s,t)＝eq \f(6 m,20 s)＝0.3 m/s；
(3)被提重物總重：G′＝480 N＋150 N＋120 N＝750 N，自由端拉力：F拉＝750 N÷3＝250 N。
2．如圖所示，重500 N物體在拉力F作用下以1 m/s的速度勻速向左運動，已知F＝100 N，不計滑輪自重、繩重及滑輪與繩子之間的摩擦，求：
(1)物體受到地面的阻力；
(2)在5 s內(nèi)，繩子的自由端移動的距離。
解：(1)繩子段數(shù)n＝2，
物體受到地面阻力：f＝2F＝2×100 N＝200 N；
(2)物體移動的距離s＝vt＝1 m/s×5 s＝5 m，
自由端移動距離s自由＝2 s＝2×5 m＝10 m。

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第3節(jié) 滑輪

版本： 人教版（2024）

年級： 八年級下冊（2024）

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