11.2.2滑轮组（课件）2025-2026学年八年级物理全册沪科版（2024）

幻灯片 1：封面标题：11.2.2 滑轮组副标题：探究滑轮组的省力规律与应用学科：物理适用年级：八年级教材版本：人教版幻灯片 2：学习目标知道滑轮组的概念，能说出滑轮组的组成（定滑轮和动滑轮的组合）。掌握滑轮组的绕线方法，能根据需求正确组装滑轮组。理解滑轮组的省力规律，明确拉力与物重、承担物重的绳子段数的关系。能计算滑轮组中绳子自由端移动的距离与物体上升高度的关系。了解滑轮组在生产生活中的应用，体会其综合优势。幻灯片 3：引入 - 滑轮组的优势复习回顾：定滑轮能改变力的方向但不省力，动滑轮能省力但不改变力的方向。情景问题：如何既省力又改变力的方向？建筑工地上需要将沉重的建材既省力又方便地提升到高处，单独使用定滑轮或动滑轮无法满足需求，这时需要将两者组合起来使用。展示图片：起重机吊臂上的滑轮组、建筑工地上的滑轮组装置。提问：这些组合起来的滑轮有什么特点？它们如何实现既省力又改变力的方向？本节课我们将学习滑轮组的相关知识。幻灯片 4：滑轮组的概念与组成定义：把定滑轮和动滑轮组合在一起使用，就构成了滑轮组。组成：至少包含一个定滑轮和一个动滑轮，通过绳子按一定方式绕制连接。作用：既能省力，又能改变力的方向，是实际应用中最广泛的滑轮装置。展示图片：滑轮组的结构示意图，标注定滑轮、动滑轮、绳子、物体等部分。幻灯片 5：滑轮组的绕线方法核心概念：承担物重的绳子段数（\(n\)），即与动滑轮相连的绳子段数，是决定滑轮组省力程度的关键。绕线原则：当需要改变力的方向时，绳子的自由端从定滑轮绕出。当不需要改变力的方向时，绳子的自由端从动滑轮绕出。绕线步骤（以 “一定一动” 滑轮组为例）：确定绳子的起始端：若从定滑轮开始绕，\(n\)为偶数；若从动滑轮开始绕，\(n\)为奇数。按顺序绕线：绳子依次绕过定滑轮和动滑轮，确保绳子不交叉、不重叠，与滑轮槽紧密贴合。固定绳子末端：将绳子的一端固定在定滑轮或动滑轮的挂钩上。图示示例：\(n=2\)（绳子从定滑轮绕出，改变方向）：绳子固定在定滑轮挂钩，依次绕过动滑轮、定滑轮。\(n=3\)（绳子从动滑轮绕出，不改变方向）：绳子固定在动滑轮挂钩，依次绕过定滑轮、动滑轮。展示图片：不同绕线方式的滑轮组示意图，标注承担物重的绳子段数\(n\)。幻灯片 6：实验探究 - 滑轮组的省力规律实验目的：探究滑轮组拉力与物重、承担物重的绳子段数的关系。实验器材：滑轮组（定滑轮、动滑轮）、绳子、钩码、弹簧测力计、刻度尺。实验步骤：组装 “一定一动” 滑轮组，使承担物重的绳子段数\(n=2\)。用弹簧测力计测出钩码总重\(G\)，记录数据。用滑轮组匀速提升钩码，读出弹簧测力计的拉力\(F\)，记录数据。改变钩码数量，重复步骤 2、3，记录多组数据。重新组装滑轮组，使\(n=3\)，重复上述实验。实验数据记录表格：实验次数承担物重的绳子段数\(n\)钩码总重\(G/N\)拉力\(F/N\)\(F\)与\(G/n\)的关系12223343展示图片：实验装置图和数据记录表格。幻灯片 7：滑轮组的省力规律实验结论：在不计动滑轮自重和摩擦的理想情况下，滑轮组的拉力\(F\)与物重\(G\)、承担物重的绳子段数\(n\)的关系为：\(F = \frac{1}{n} G\)。实际情况：考虑动滑轮自重\(G_动\)和摩擦时，拉力\(F = \frac{1}{n} (G + G_动)\)（摩擦较小时可忽略，主要考虑动滑轮自重）。规律说明：承担物重的绳子段数\(n\)越大，拉力\(F\)越小，越省力。\(n\)的判断方法：数与动滑轮相连的绳子段数，有几段绳子直接拉着动滑轮，\(n\)就等于几。示例：若滑轮组\(n=3\)，物重\(G=300N\)，动滑轮自重\(30N\)，则实际拉力\(F = \frac{1}{3} (300N + 30N) = 110N\)。幻灯片 8：绳子移动距离与物体上升高度的关系规律推导：在滑轮组中，绳子自由端移动的距离\(s\)与物体上升的高度\(h\)的关系为：\(s = n h\)。原理说明：每段绳子都要承担物体上升的高度，\(n\)段绳子共同拉动物体，因此绳子自由端移动的距离是物体上升高度的\(n\)倍。示例：用\(n=2\)的滑轮组提升物体，物体上升\(0.5m\)，则绳子自由端移动的距离\(s = 2 \times 0.5m = 1m\)。展示图片：滑轮组中绳子移动距离与物体上升高度的关系示意图。幻灯片 9：滑轮组的特点总结项目理想情况（不计动滑轮自重和摩擦）实际情况（考虑动滑轮自重）拉力与物重关系\(F = \frac{1}{n} G\)\(F = \frac{1}{n} (G + G_动)\)绳子移动距离与物体上升高度关系\(s = n h\)\(s = n h\)是否改变力的方向取决于绕线方式（从定滑轮绕出则改变方向）同左省力情况\(n\)越大，越省力同左核心优势：滑轮组结合了定滑轮和动滑轮的优点，既能省力，又能根据需要改变力的方向，是机械效率较高的简单机械。幻灯片 10：生活中的滑轮组应用实例 1：起重机应用原理：起重机吊臂上的滑轮组通过多段绳子承担物重（\(n\)较大），能省力地吊起几吨甚至几十吨的重物，同时通过定滑轮改变力的方向，便于操作。优势：大幅降低起重所需的拉力，提高起重能力。实例 2：电梯应用原理：电梯顶部的滑轮组由多个定滑轮和动滑轮组成，通过电机拉动绳子，带动轿厢升降，既省力又能稳定控制升降方向。优势：承载能力强，运行稳定安全。实例 3：建筑塔吊应用原理：塔吊的起重机构采用滑轮组，通过调整承担物重的绳子段数，适应不同重量货物的吊装需求，既能吊轻物快速移动，又能吊重物缓慢提升。优势：灵活调节省力程度，满足多样化施工需求。展示图片：起重机、电梯、建筑塔吊的滑轮组工作示意图。幻灯片 11：课堂小练习 1 - 承担物重的绳子段数判断题目：如图所示的滑轮组，承担物重的绳子段数\(n\)是（ ）（图示：一定两动滑轮组，绳子从定滑轮绕出，与动滑轮相连的绳子有 3 段）答案：3解析：数与动滑轮相连的绳子段数，图中有 3 段绳子直接拉着动滑轮，因此\(n=3\)。幻灯片 12：课堂小练习 2 - 拉力计算题目：用如图所示的滑轮组（\(n=2\)）提升重为 400N 的物体，不计动滑轮自重和摩擦，所需的拉力是多少？若物体被提升 1m，绳子自由端移动的距离是多少？答案：拉力 200N，绳子自由端移动距离 2m。解析：理想情况下，\(F = \frac{1}{n} G = \frac{1}{2} \times 400N = 200N\)；绳子移动距离\(s = n h = 2 \times 1m = 2m\)。幻灯片 13：课堂小练习 3 - 实际拉力计算题目：一个滑轮组由 2 个定滑轮和 2 个动滑轮组成，承担物重的绳子段数\(n=4\)，动滑轮总重为 100N，用它匀速提升重 800N 的物体，所需的实际拉力是多少？答案：225N解析：考虑动滑轮自重，\(F = \frac{1}{n} (G + G_动) = \frac{1}{4} (800N + 100N) = 225N\)。幻灯片 14：滑轮组的组装与设计组装原则：根据省力需求确定承担物重的绳子段数\(n\)（\(n\)至少为 2，\(n\)越大越省力）。若需要改变力的方向，绳子自由端从定滑轮绕出；若不需要，从动滑轮绕出。绕线时从内向外、从左到右依次缠绕，确保绳子不打滑、不交叉。设计示例：要提升重 600N 的物体，现有最大拉力为 200N 的绳子，不计动滑轮自重，应设计\(n\)至少为多少的滑轮组？解：由\(F = \frac{1}{n} G\)得\(n = \frac{G}{F} = \frac{600N}{200N} = 3\)，因此\(n\)至少为 3。展示图片：不同\(n\)值的滑轮组组装示意图。幻灯片 15：课堂总结滑轮组概念：定滑轮和动滑轮的组合，既能省力又能改变力的方向。绕线方式：决定承担物重的绳子段数\(n\)，\(n\)越大越省力，绕线方向决定是否改变力的方向。核心规律：理想拉力：\(F = \frac{1}{n} G\)。实际拉力：\(F = \frac{1}{n} (G + G_动)\)。绳子移动距离：\(s = n h\)。应用价值：广泛应用于起重、运输等领域，通过合理设计\(n\)值，平衡省力程度和操作便利性。幻灯片 16：课后作业布置完成课本上关于滑轮组的练习题。用 2 个定滑轮和 2 个动滑轮设计一个滑轮组，要求既能省力又能改变力的方向，画出绕线示意图并标明\(n\)值。测量家中或学校中滑轮组（如晾衣架的滑轮组）的\(n\)值，计算用它提升物体时的实际拉力（需测量物重和动滑轮自重）。思考：为什么滑轮组的\(n\)值不是越大越好？（提示：考虑绳子自重、摩擦和操作便利性）2024沪科版物理八年级全册11.2.2滑轮组第十一章 简单机械授课教师： . 班 级： . 时 间： . 定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。 能否有这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起组成的装置。滑轮组特点：既能省力又能改变作用力的方向，但要费距离。滑轮组的定义知识点一想一想：还有别的绕线方法吗?这两种绕线方法有什么不同？1.绳子的起点2.拉力的方向3.拉力的大小4.移动的距离滑轮组的组装知识点二1 21 2 3n = 2n = 3奇动偶定分割法 与动滑轮相连的绳子段数 n 就是承担物重的绳子段数。例1 工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉。请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。F思路分析：反绕法滑轮组的特点知识点三【实验步骤】a. 如图甲，匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，将拉力方向和示数记录在实验表格中；b. 分别按照图乙、丙所示方式组装滑轮组，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数,测出钩码受到的重力、钩码上升的高度、绳子自由端移动的距离，并记录在实验表格中。探究滑轮组的特点0.10.1向上20.10.2向下10.10.3向上0.67【实验记录】【实验分析】滑轮组的特点:【实验结论】(1)动滑轮被几段绳子承重，所用的力就是物重的几分之一；①n为动滑轮上承重的绳子股数；②此时未计滑轮自重和绳子与滑轮的摩擦。若不计摩擦但要考虑滑轮自重，则(2)绳子自由端移动的距离等于物体上升的距离的n倍:s绳=nhv绳=nv物例2 如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为 40 kg 的重物在2s内匀速提升 2m。不计绳重和摩擦，g取10 N/kg，下列说法中不正确的是（ ）A.作用在绳子自由端的拉力F为 150 NB.重物上升的速度是1m/sC.绳子自由端移动的距离为6mD.绳子自由端移动的速度是2 m/sD例3 小明同学利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动物体A，已知物体 A受到的重力为2000 N，受到地面的摩擦力为 600 N，则作用在绳端的拉力为_______N。绳子自由端在2s内移动了6m，则物体的移动速度为_______m/s。(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)2001拓 展 斜 面点击图片观看斜面上推力做功不计摩擦克服重力做功W =GhW =FlFl=Gh斜面的省力情况：斜面长是斜面高的几倍，不计摩擦的情况下，所用的推力就是物重的几分之一。用公式表示为：在斜面高度一定时，斜面越长越省力。1星题 知识过关 滑轮组的特点和应用1.使用滑轮或滑轮组肯定做不到的是( ) BA.既省力又改变用力的方向B.既省力又省距离C.省力，但没有改变用力的方向D.不省力，但改变用力的方向2.用下列装置来提升物体，其中最省力的装置是( ) DA. B. C. D.  B  601 B   滑轮组的设计与组装6.如图所示，人站在地面上，通过这个滑轮组把重物提升到楼上，请画出这个滑轮组最省力的绳子绕法。解：如图所示。2星题 情境应用(第7题)7.［中考能力点·构建物理模型］系鞋带是一项常用的生活基本技能。如图，这与简单机械中________(填“杠杆”“滑轮组”或“定滑轮”)的原理相同，将穿好的鞋带两端向两边拉扯，鞋帮就会收紧，达到______(填“省力”或“省距离”)的效果。滑轮组省力(第8题)  6 (第8题)  15  (第10题) B  (第11题) B A  (1)绳子自由端移动的速度；    3星题 思维提升 200 如图所示，  s绳=nhv绳=nv物滑轮组定义：定滑轮和动滑轮组合在一起组成的装置特点：省力和能改变作用力的方向，但费距离组装：奇动偶定谢谢观看！