(共32张PPT)
11.2滑轮
根据理解,判断哪些是定滑轮?哪些是动滑轮
④
①
②
③
⑥
⑦
⑤
定滑轮
动滑轮
一、认识定滑轮和动滑轮
工作时,轴的位置固定不动的滑轮
工作时,轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮
定滑轮和动滑轮在工作时有什么特点呢?
二、探究定滑轮和动滑轮工作时的特点
实验目的:
探究定滑轮和动滑轮的省力情况、拉力移动距离和重物移动距离的关系
实验步骤:
注:
竖直匀速拉动
二、探究定滑轮和动滑轮工作时的特点
实验数据:
实验次序 钩码重/N 弹簧测力计示数/N 钩码上升高度/cm 绳子自由端移动的距离/N
1 0.5 5
2 1.0 10
3 1.5 15
实验探究:
1、竖直匀速拉动;
2、探究动滑轮特点时,测动滑轮的重力,并记录;
3、实验完成的小组,尝试改变弹簧测力计拉力的方向,观察示数变化,并记录现象.
二、探究定滑轮和动滑轮工作时的特点
分析归纳:
定滑轮特点
动滑轮特点
不省力,也不省距离(s=h),但可以改变力的方向.
省力(最多一半),费距离(自由端是物体移动距离2倍),但不改变力的方.
为什么定滑轮不省力,而动滑轮省力呢?你能从杠杆的角度来解释吗?
三、定滑轮和动滑轮的实质
定滑轮
实质是一个等臂杠杆
三、定滑轮和动滑轮的实质
动滑轮
实质是动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆
可以省一半力(两线平行)
匀速直线、竖直向上
小技巧
不计摩擦时,同一根绳子上的拉力大小相等。
受力分析法
受力物体—动滑轮
F
F
G动
F拉=G物
F+F= G动+F拉
= G动+G物
所以
F=(G动+G物) /2
= G总/2
若不考虑动滑轮重力,则
F=G物 /2
因为动滑轮处于平衡状态
一、定滑轮:
使用时,轴的位置固定不动的滑轮。
1、特点:
不能省力,不省距离,但可改变力的方向。
2、实质:
等臂杠杆。
二、动滑轮:
使用时,轴的位置与被拉物物一起运动的滑轮。
能省力一半,费距离,但不能改 变力的方向。
动力臂是阻力臂两倍的杠杆。
1、特点:
2、实质:
例、如图所示的两个滑轮重均为20牛,物体G的重力均为100牛,若要使物体匀速上升5米,则加在绳子自由端的拉力分别为FA=__牛,FB=___牛;绳子自由端移动的距离分别为
sA= ,sB= 。(忽略摩擦力、绳重影响)
11.2滑轮(2)
1.定滑轮的工作特点有哪些?它实质上是哪种类型的杠杆 (不计绳重和摩擦)
定滑轮不能省力,但能够改变力的方向,F=G物, S=h
2.动滑轮的工作特点有哪些?它实质上是哪种类型的杠杆 (不计绳重和摩擦)
动滑轮能省一半的力,但不能够改变力的方向,F= (G物+G动), S=2h
2
1
定滑轮实质上是一个等臂杠杆
定滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆
如图所示,不计动滑轮的质量及转动摩擦,当竖直向上的力F=10N时,恰能使重物G匀速上升,则重物G= N,若重物上升10cm,力F向上移动 _____cm。
思考:怎样才能做到既省力又可改变力的方向呢?
定滑轮和动滑轮组合形成滑轮组.
F
G
G
F
一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组
尝试用细线将它们组合起来
绕线方式:从内向外,定滑轮与动滑轮交替绕线
一、探究滑轮组工作时的特点
F
G
G
F
2段绳子承担
3段绳子承担
一、探究滑轮组工作时的特点
F
G物
G动
F
结论1:
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮被几段绳子吊起,所用力就是物重的几分之一即
(不计绳重和摩擦)
1
n
F=
G
G物
G动
一、探究滑轮组工作时的特点
F
F
结论2:
拉力F移动距离与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮被几段绳子吊起,拉力移动距离就是物重移动距离的几倍,即
n
s=
h
G物
G动
G物
G动
(乙)
(甲)
(丙)
(丁)
F甲
F乙
F丙
F丁
n=2
奇动偶定
由内而外
二、探究滑轮组绳子绕法
n=3
n=4
n=3
1
2
F甲= (G物+G动)
1
3
F乙= (G物+G动)
1
4
F丙= (G物+G动)
1
3
F丁= (G物+G动)
如图乙
如图甲
如图丙
如图丁
(乙)
(甲)
(丙)
(丁)
F甲
F乙
F丙
F丁
h
s甲
h
h
h
s乙
s丙
s丁
s甲=2h
s乙=3h
s丙=4h
s丁=3h
1、井上的辘轳
F1
F2
R
r
三、简单机械——轮轴
三、简单机械——轮轴
2、汽车的方向盘;
F1
L1 = R
L2 = r
F2
O
三、简单机械——轮轴
3、节水龙头:
F1
L1 = R
L2 = r
F2
O
你能再列举一些轮轴应用的实例吗?
如图,一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起来,请用笔画线代替绳索,将它们连接起来。