(共34张PPT)
第2节 滑轮
生活中的滑轮
认识滑轮
这些都是滑轮,请你观察它们的结构吧。
滑轮:边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮。
凹槽
轴
小轮
观察反思
下面两个滑轮在使用上有什么不同呢
旗杆顶端的滑轮
电动机下面的滑轮
货物上升时,电动机下面的滑轮随物体一起移动。
国旗上升时,旗杆顶端的滑轮不随物体一起移动。
一、定滑轮和动滑轮
1、轴固定不动;
2、能改变用力的方向。
特征:
1.定滑轮
使用时轴固定不动的滑轮叫做定滑轮
一、定滑轮和动滑轮
定滑轮的特点
实验次数 钩码所受的 重力G/N 绳子末端 拉动的方向 弹簧测力计
的示数F/N
1
2
3
4
5
1 水平
1 斜向下
1 竖直向下
1.5 竖直向下
2 竖直向下
特点:
使用定滑轮不省力,但可以改变施力的方向
实验探究1:
一、定滑轮和动滑轮
定滑轮的本质:
A:支点在轴心O处。
F
F
F
G
l2
l1
.0
B:动力臂l1 等于阻力臂l2
等臂杠杆
(F=G,
S
h
s=h)
反思:
为什么使用定滑轮不省力也不费力?
F2
一、定滑轮和动滑轮
1、绳子的一端被固定,滑轮和物体一起向上运动。
2、基本不能改变用力方向。
特征:
2.动滑轮
使用时滑轮随重物一起移动的叫做动滑轮。
一、定滑轮和动滑轮
动滑轮的特点
特点:
使用动滑轮能省一半力,但不可以改变施力的方向,而且费距离
实验次数 钩码所受的重力G/N 施力的 方向 弹簧测力计的示数F/N
1
2
3
1 竖直向上
1.5 竖直向上
2 竖直向上
2
1
F= G
F
G
实验探究2:
一、定滑轮和动滑轮
F
G
O
.
A:支点在边缘O处
l1
l2
B:动力臂l1为阻力臂l2的2倍。
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
1
2
(F=
G
S
h
S=2h)
反思:
为什么使用动滑轮可以省一半的力?
动滑轮本质:
F2
一、定滑轮和动滑轮
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。
能否得到这样一种机械,它既可以省力,又可以改变力的方向呢?
反思知识:
二、滑轮组
把定滑轮与动滑轮组合在一起叫滑轮组。
结论:使用滑轮组既可以省力;又可以改变力的方向。
想一想:还有别的绕线方法吗?
二、滑轮组
实验探究3:滑轮组的特点
F
G
甲
F
G
乙
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
二、滑轮组
实验探究3:滑轮组的特点
F
F
G
G
结论:
1
2
F=
G
1
3
F=
G
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。
n=2
n=3
甲
乙
二、滑轮组
n
F=
G总
或
滑轮组特点:
使用滑轮组时,动滑轮和重物的总重由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重的几分之一;
G物
F=
n
+ G动
即
S绳=__h物
v绳=nv物
n
n为承担物重和动滑轮重的绳子段数。
忽略摩擦力
总结反思
1.定滑轮:
(2)实质:
2.动滑轮:
(2)实质:
3.滑轮组
(2)公式:F=G总/n=(G物+G动)/n
(不计滑轮摩擦)
s=nh
巩固练习
1.定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物,若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力(如图所示),力的大小分别为:F1、F2、F3,则 ( )。
A.F1最大
B.F2最大
C.F3最大
D.三个力一样大
F2
F1
F3
D
巩固练习
甲
F1
2. 用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式,拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动,拉力分别是F1、F2、F3,则( )。
A. F1>F2>F3 B. F2>F3>F1
C. F2>F1>F3 D. F3>F1>F2
D
丙
F3
乙
F2
甲
F1
乙
F2
丙
F3
巩固练习
3.如下图(a)所示,物体B重100N,在力F作用下匀速上升时,F应等于___N。(不计摩擦)
图(a)
F
4.如上图(b)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)
图(b)
100
100
50
巩固练习
5.如图所示的四个滑轮组中,图___可省一半力,图___最费力,图____和图____用力大小一样。
(a)
(b)
(c)
(d)
( b )
( c )
(a)
(d)
巩固练习
讨论:若每个滑轮重30 N,结果如何?
G =
h =
F=100 N
s=10 m
F=
s=
G=100 N
h=10 m
F=100 N
s=
G =
h=10 m
F
s=
物体以0.2 m/s的速度匀速上升10 s 的时间
巩固练习
汽车重2×104 N,陷入泥中,受到的阻力为3×103 N, 怎样安装滑轮才能用最小的力将汽车拉出?最小的拉力是多少?
F
巩固练习
物体能被提起吗?
动滑轮对物体的拉力?
地面对物体的支持力?
物体对地面的压力?
F=10 N
G动=5 N
G=50 N
轮轴与斜面
一、轮轴
由(外围的)轮和(中间的)轴组成的能绕轴心转动的简单机械叫轮轴。
轮
轴
拓展知识:
轮轴和斜面
轮轴与斜面
轮轴的原理
a.动力臂为轮半径R,
b.阻力臂为轴半径r。
R
r
轮轴:是变形杠杆,动力作用在轮上可省力。平衡时有F1R=F2r
轮轴与斜面
生活中的轮轴
轮轴与斜面
生活中的轮轴
二、斜面
斜面省力,并且斜面越长越省力。
螺丝
轮椅通行的斜坡
盘山公路
巩固练习
G
F
F=
G
F
F=
G/4
G/5
1.根据绕线确定F与G的大小关系(不计摩擦、绳重和动滑轮重)
巩固练习
F
F
F=1/2G
F=1/3G
绳子的绕法:当n为偶数时,绳子的起端(或末端)在定滑轮上;当n为奇数时,绳子的起端(或末端)在动滑轮上。
2.根据F与G的大小关系画出绕线
巩固练习
3.下图是滑轮的组合中,确定F与G的大小关系?(不计摩擦、绳重和动滑轮重)
F=1/2G
F=G
F=1/3G
F=1/2G
巩固练习
4. 用滑轮组提升重物,请在下图中画出拉力F=G/3的绳子的绕法。(不计动滑轮、绳重和摩擦)
5.在图6中画出使用滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法
F
F
巩固练习
6.小强想把一货物吊到楼上去,已知货物重1000 N,小强最大的拉力为300 N,如果使用滑轮组,至少需要几个滑轮?如何装配?
7.用右下图示所示的滑轮组提升重物,若拉力F将绳子的自由端移动1. 5m时,重物升高 0.5m,请你在图中画出绳子绕法。
n=s/h=1.5m/0.5m=3
F
n=G/F=1000N/300N=3.3
谢 谢!