(共36张PPT)
第十章 机械与人
滑轮及其应用
升国旗
升旗时,为什么旗手向下拉绳子,国旗却往上运动呢?
因为旗杆的顶部安装了一种简单机械
——滑轮
认识滑轮
1、找一个等臂杠杆
2、将杠杆的中间部分加宽,使之变成一个能绕中心轴转动的圆轮
3、再把圆轮的外缘加工成槽状
认识滑轮
轴
轮
边缘有槽、能绕中心轴转动的轮子叫滑轮
生活中滑轮
请您帮忙抓住,我到楼上接袋子。
救命!
啊?你怎么上来了!
好的,唉,唉唉.......
?
认识滑轮
滑轮的分类
滑轮的分类
根据滑轮工作时是否随物体移动,可以把滑轮分为两类:
定滑轮:
工作时,轴随物体一起移动的滑轮
动滑轮:
工作时,轴不随物体移动的滑轮
F
G
O
L2
L1
L1=L2
F = G
改变拉力方向后,还是等臂杠杆,所以只使用定滑轮,无论拉力方向怎么样,F=G
定滑轮
定滑轮实际上就是等臂杠杆
支点在轴心O处
动力臂L1等于阻力臂L2
不计摩擦时,拉力大小等于重物的重力大小。( F=G)
结论:使用定滑轮不省__,不省 , 但可以改变施力的___。
力
方向
l1
l2
.0
F
G
F
F
距离
(F = G S = h)
定滑轮
动滑轮
两股绳子承担物体总重,每股绳子只承担物体总重的一半
使用动滑轮可省一半的力
(不考虑动滑轮自重)
动滑轮
根据杠杆的平衡条件:
F1L1=F2L2
F 2R=(G物+G滑轮)R
考虑动滑轮自重
定滑轮
动滑轮在使用时,相当于一个动力臂二倍于阻力臂的省力杠杆。因此拉力与物重的关系是:
定滑轮
∴拉力沿A、B的方向省力就不是一半
o
lB
使用动滑轮一定省一半力吗
∵LB LA小于直径
lA
定滑轮
动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆
支点在边缘O处
动力臂L1为阻力臂的2倍
动力是阻力的一半( F=1/2G)的省力杠杆
拉力的方向与重物的移动方向相同
F
G
l1
O
.
l2
结论:使用动滑轮可以____,但不能改变施力的____。
省力
方向
定滑轮
指出哪个是动滑轮、哪个是定滑轮
练习:
定滑轮虽然能改变力的方向,使我们工作方便,但不能省力;
于是人们就把定滑轮和动滑轮组合起来使用,把它们各自的优点结合起来,这样就组成了滑轮组。
动滑轮虽然能省一半力,但不能改变力的方向,使用时经常感觉不便.
由一个定滑轮和一个动滑轮绕成滑轮组有几种绕法
滑轮组
G
G
1
2
F=
G
1
3
F=
G
1
2
F=
G
n=2
n=2
n=3
F
F
F
G
滑轮组
结论:拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。
G
G
F=1/2G
F=1/3G
滑轮组
G
F3=
F4=
G
F=1/3G
F=1/4G
滑轮组
G
F5=?
G
F6=?
F=1/4G
F=1/5G
滑轮组
G
G
G
G
G
G
F1=1/2G总
F2=1/3G总
F3=1/3G总
F4=1/4G总
F5=1/4G总
F6=1/5G总
n=2
n=3
n=3
n=4
n=4
n=5
看谁最先找出规律
当滑轮组用n段绳子吊着物体(动滑轮上的绳子段数)
提起物体所用的拉力就是物重的n分之一,即 F=1/nG
偶定奇动
G
一组滑轮组,要想省3/4的力,应该如何绕线?
分析:省3/4的力就是
F=1/4G
既 n=4
绳子端点在定滑轮上
滑轮组绳子绕法:偶定奇动
滑轮组
一组滑轮组,要想省4/5
的力,应该如何绕线?
分析:省4/5的力就是
F=1/5G
既 n=5
绳子端点在动滑轮上
G
滑轮组
使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳自由端移动的距离就是物体上升高度的几倍。
n:绳子段数
h:物体上升高度
s:绳自由端移动的距离
G
F
V绳=nV物
滑轮组
例:需要提升的货物重G=1000N,绳子承受的最大拉力为420N,如何装配滑轮组
选择“一动一定”或“一动两定”装配
n 取3段
解:
滑轮组
1、定义:由若干定滑轮和动滑轮组合而成的。
2、特点:即可以省力,也可以改变力的方向。
4、滑轮组绳子绕法:偶定奇动
3、滑轮组中拉力的大小和承担物体重力的绳子段数(即与动滑轮相连的绳子段数)有关。
S=nh
V绳=nV物
滑轮组
实验表明,使用滑轮组拉重物时,若动滑轮重和摩擦不计,动滑轮被几股绳子拉住,所用的力就是物体与接触面摩擦力的几分之一。即
1
3
F=
f
F
.
f
N
G
T
拉力F的大小等于____。
滑轮组
2、如上图所示,物体A重为100N,挂重物的钩子承受的拉力是 N。人匀速拉绳子的力是 N(动滑轮自重不计)
100
50
练习:
3、图中是______滑轮。利用这样的装置把物体举高,用力的方向应向______(选填“上”、“下”)。如果用26牛的拉力,匀速提起50牛的物体,不计绳重和摩擦,滑轮 A重______牛。若要使物体上升2米,应将绳的自由端拉动______米。
定
上
2N
4N
练习:
4、如图所示一个重600N的人,站在重90N的筐内不计滑轮重及摩擦, 要将自己匀速提起,则他所用的拉力应为多少N
练习:
5、人的重量500N, 篮子重量100N,人坐在篮子里, 绳子一端系在篮子上, 另一端被人手抓住, 求:人需要用多大的拉力才能使整个装置平衡悬吊着?
练习:
练习:
感谢您的观看