(共22张PPT)
第10章 机械与人
第2节 滑轮及其应用
中心有轴,周边有凹槽,可以绕装在框子里的轴转动的轮子叫做滑轮.
分析比较:
按照图甲、乙所示的方法将重物提起,感觉有什么不同?
按照图甲所示的方法将重物提起时,速度比较快,但是感觉费力气.
按照图乙所示的方法将重物提起时,速度比较慢,但是感觉省力气.
滑轮使用时,根据轴的位置是否移动,可分为定滑轮和动滑轮.
使用滑轮时,滑轮的轴固定不动的叫定滑轮. 使用时轴和重物一起移动的叫动滑轮.
定滑轮
动滑轮
分析比较:
按照图甲、乙所示的做法进行实验,比较两弹簧测力计示数的大小和拉力的方向.
拉力F2=F1,拉力的方向相反.
在图乙中改变拉力的方向,看弹簧测力计的示数大小有什么变化.
使用定滑轮时虽然不省力,但能改变拉力的方向.
甲
乙
F1
F2
定滑轮实质上是一个等臂杠杆,支点在轴心O处,动力臂等于阻力臂(l1=l2),均为滑轮的半径.
O
F1
F2
l2
l1
分析比较:
按照图丙、丁所示的做法进行实验,比较两弹簧测力计示数的大小和拉力的方向.
丙
丁
F1
F3
利用动滑轮提升重物时,所用的拉力与物体的重力的关系是F= G,它不能改变力的方向.
由实验数据可知.
拉力F3= F1,拉力的方向相同.
l1
l2
F2
动滑轮实质上是一个支点在边缘O处、动力臂为阻力臂2倍(l1=2l2)的杠杆.
F1
动滑轮能省一半力,定滑轮虽然不能省力,但它能改变力的方向,我们能不能做一个机械,使它既能省力、又能改变力的方向呢?
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,组成滑轮组.
F
G
F=—G
n=2
演示实验:
把两个滑轮按照图中的方法进行绕绳,上面的滑轮是定滑轮,下面的滑轮是动滑轮,用弹簧测力计测量F的大小,与前面单独使用动滑轮和单独使用定滑轮时在力的大小、方向上面有什么不同?
1
2
F
F
G
思考讨论:
除了前面的绕法外,你还可以怎样绕制滑轮组?
F=—G
n=3
1
3
确定滑轮组中承当物重的方法,在滑轮组的中间位置画一条线,下面从动滑轮上出来的绳子股数就是承当物重的绳子股数.
将定滑轮和动滑轮组合起来组成滑轮组,既可以省力又可以改变力的方向,但却不能省距离.
穿绕绳子时,从固定端出发,由里向外,逐个绕过滑轮,每个轮子只能穿绕一次绳子,不能交叉、重复,最后检查一下能否顺利拉动绳子.
组装滑轮组时,要会确定绳头固定端,一般情况下,若承担重物的绳子段数n为奇数,固定端位于动滑轮的框架上,若n为偶数,固定端位于定滑轮的框架上,可用“奇动偶定”四个字帮助记忆.
课堂小结
1.定滑轮:不省力,也不省距离,但可以改变力的方向.
2.动滑轮:可以省一半力,但要费一倍的距离,不能改变力的方向.
3.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物重的几分之一, 即:
F = G
1.关于滑轮,下列说法中错误的是 ( )
A.使用定滑轮不省力,但能改变力的方向
B.使用动滑轮能省一半力,还能改变力的
方向
C.定滑轮实质上是个等臂杠杆
D.动滑轮实质上是个动力臂为阻力臂两倍
的杠杆
B
2.使用一个定滑轮将一重物提升2 m,则绳子自由端拉过的距离为____m;如果改用一个动滑轮来提升重物,且提升同样的高度,则绳子自由端拉过的距离为____m.
2
4
3.如图所示,物体A重20 N,滑轮重1 N,绳重不计,弹簧测力计的示数为25 N则物体B的重为_____N.
12
4.用滑轮组提升重1 000 N的物体A,如果每个滑轮重50 N,绳子能承受的最大拉力为500 N,请在图甲中画出绕绳的方法.
谢 谢