课件54张PPT。滑轮生活中的滑轮认识滑轮1、滑轮是一个周边有槽,能绕轴转动的小轮
2、利用绳索或链条绕过它的周边,可提升重物或克服其他阻力活动器材:一个装置 一根绳子 一个钩码(重物) 活动要求:用这个装置提升重物 你有几种不同的方法? 一个简单的任务定滑轮动滑轮滑轮的轴固定不动认识定滑轮定滑轮有什么用处呢?定滑轮的作用:使用定滑轮不能省力,不省距离,但能改变力的方向,为我们提供方便认识动滑轮动滑轮有什么用处呢?动滑轮的作用:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变力的方向,使用时不很方便滑轮的轴随重物移动定滑轮与动滑轮的比较你是否注意了? 弹簧测力计的示数和物体的重力的大小存在一点差距?因素1 滑轮的的质量影响2 滑轮的摩擦影响小结:我们一般不考虑其影响的情况下计算的,但其影响不可小视.练习:1、如图滑轮重10N,货物重50N。不计摩擦,匀速提起货物时,F应为( )
A、 30N B、25N C、35N D、10N2、滑轮重不计,摩擦不计,货物重50N,当匀速提升物体时,拉力为( )
A、50N B、25N C、100NAC3、物体重100N,受到地面摩擦力为20N,不计滑轮重与摩擦,匀速拉动物体前进的力是( )
A 50N B 10N C 60N D 40NB4、下列滑轮中,哪些是动滑轮?哪些是定滑轮?ABCDEF动滑轮:
定滑轮: B D A C E F5、如图所示,物体重G=500N,滑轮重10N,不计摩擦,当物体G匀速上升时,则挂钩B承受拉力为______N,挂钩A承受______N的拉力,拉力F为______N,若绳子自由端向上拉动0.5米,则物体向上移动________米。 5002552550.25思考与讨论:有什么办法既方便又省力呢?
既使用动滑轮,又使用定滑轮,即把定滑轮和动滑轮
结合起来使用
把动滑轮和定滑轮结合在一起使用,构成 滑轮组
滑轮组的优点:即能省力,又能提供方便但要多移动
距离,即费距离使用滑轮组时,重物与动滑轮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不计摩擦时n=2n=3滑轮组使用规律:使用滑轮组时,与动滑轮直接相连的绳子才计入段数奇动偶定思考与讨论:怎样计算绳子的段数?F=1/2 GF=1/3 GF=1/4 GF=1/4 GF=1/5 G奇动偶定使用滑轮组时,与动滑轮直接相连的绳子才计入段数思考与讨论:怎样计算绳子的段数?一试身手:你会按要求绕线吗?n=4n=4思考与讨论:怎样计算绳子的段数?使用滑轮组时,与动滑轮直接相连的绳子才计入段数如图所示,拉力F的大小等于____。如图所示,拉力F的大小等于____。G=500NF= N不计动滑轮重和摩擦F= NG=500Nf=2OON不计动滑轮重、绳重及绳子与滑轮间的摩擦例2:如图,通过滑轮组将重200N的物体在6秒内匀速提起6米,动滑轮重40N,不计摩擦及绳重,求:
(1)拉力大小;
(2)绳子移动的距离及速度;
(3)拉力所做的功及功率 例3:如图,用300N的拉力恰能通过滑轮组将重 500N的物体在4秒内匀速提起2米,不计摩擦及绳重,求:
(1)动滑轮重力;
(2)物体和绳子移动速度;
(3)拉力所做的功及功率
(4)滑轮组克服物体重力所做的功(1)使用机械时人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功。 (不计机械自重及摩擦)功的原理(2)使用任何机械都不省功。(任何情况下)(3)公式:W机=W手机械的三种功要提升G,同时必须将滑轮也提升。必须要克服滑轮重力和摩擦而额外做功,否则你不能完成任务。功无利用价值而又不得不做,是额外功。提升G是目的,有利用价值,是有用功要实现目的,完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功,是总功机械效率1、有用功:无论采取那种方法都必须做的功。即:为达到目的所必须做的功。(1)举高重物时:W有=G物·hW有=f摩擦·S(2)在粗糙水平面上移动物体时:2、额外功:并非人们需要但又不得不做的功(1)克服机械自重做功:W额外=G动滑轮·h使用动滑轮或滑轮组时:(2)克服机械间的摩擦做功:使用斜面时:W额外=f摩擦·L3、总功:有用功和额外功的和,叫总功。W总=W有用+ W额外公式(1) :公式(2) :W总=F动力·S动力 作用在机械上的动力动力作用点移动的距离4、机械效率:任何机械本身都受到重力作用,相对运动的零件之间又存在摩擦。所以使用任何机械,除了有用功之外都不可避免地要做额外功。 定义:有用功跟总功的比值叫机械效率。5、机械效率公式:6、机械效率分析:(1)因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。 因此:机械效率通常用百分数来表示。例如:起重机的机械效率:40-50%滑轮组的机械效率:50-70%抽水机的机械效率:60-80%如何提高机械效率 减小机械自重 例如:动滑轮太重,会增加额外功,换用较轻滑轮就可提高其机械效率。减小机械间的摩擦力。例 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上,所用力是120N,求有用功、总功机械效率各是多少?解:5、重为100牛的物体,在拉力F=20N的作用下1秒钟移动了0.2米,若滑轮摩擦不计,则拉力做了 焦耳的功,拉力移动的速度为 米/秒,拉力做功的功率是 瓦特。20.12练习如图所示的滑轮组,若用150牛的拉力将400牛的物体匀速提起2米,该滑轮组的机械效率多高?W有用=GH=400牛×2米=800焦W总=FS=150牛×8米=1200焦=800焦/1200焦×100%
=66.7%思考、讨论:
使用下面的滑轮组,用拉力F匀速拉动重物水平移动的距离为L,有用功是多少?总功是多少?额外功是多少?本题使用滑轮组的任务目的是拉动G水平移动L,所以机械克服G和地面的摩擦力做功是有用功。使用滑轮组拉动G,必须施加动力F额外功=总功-有用功=FnL-FL表1 使用定滑轮拉升物体 使用定滑轮时,F=G,s=h
即:使用定滑轮既不能省力也不能省距离
但能改变力的方向,提供方便F=向下s=表2 使用动滑轮拉升物体 使用动滑轮时,F=G/2,s=2h
即:使用动滑轮能省一半的力,但要多移动距离,不能改变力的方向,使用不方便向上F= s= F3试比较F1 、F2 、F3的大小:F1 = F2 = F3 动手做一做!你知道吗?动滑轮拉物体时
可以省多少力?我在拉物体,很累!我也不比你少拉啊!由于物体处于平衡,它的重力的大小等于两个绳子的拉力的大小!如图所示,使用动滑轮提起重物G时,拉力F=____G(不计滑轮重和摩擦)。若用斜向上的力拉绳子,所需拉力F’____F(选填“>”、“=”或“<”)。 G 1/2=练一练:F=1/2 GF=1/3 GF=1/4 GF=1/4 GF=1/5 G奇动偶定按要求绕线n=5 n=4如图所示,拉力F的大小等于____。如图所示,拉力F的大小等于____。思考、讨论:
使用下面的滑轮组,用拉力F匀速拉动重物水平移动的距离为L,有用功是多少?总功是多少?额外功是多少?本题使用滑轮组的任务目的是拉动G水平移动L,所以机械克服G和地面的摩擦力做功是有用功。使用滑轮组拉动G,必须施加动力F额外功=总功-有用功=FnL-FL用受力分析法解滑轮组问题必须遵循以下几点:将动滑轮和物体当做一个整体分析;
处于静止或匀速直线运动时,物体受平衡力;
每段绳子上受力都是相等的.滑轮小结1.定滑轮: 使用特点:可以改变力的方向,不省力也不费力;不省距离也不费距离.2.动滑轮: 使用特点:能省一半力,但不改变力的方向;要多移动一倍距离.3.滑轮组(1)使用优点:既可省力,又可改变力的方向;但不能既省力又省距离。省力的同时一定费距离(2)F=G总/n=(G物+G动滑轮)/n (不计滑轮摩擦)s=nh 典型例题
例1:如右图所示表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为G的相同重物,在A端所用的拉力分别为 ????? ??? ????? ? ? ????? ????,不计滑轮本身的重和摩擦.例2:如图,通过滑轮组将重200N的物体在6秒内匀速提起6米,动滑轮重40N,不计摩擦及绳重,求:
(1)、拉力大小;
(2)、绳子移动的距离及速度;
(3)、拉力所做的功及功率 例3:如图,用300N的拉力恰能通过滑轮组将重 500N的物体在4秒内匀速提起2米,不计摩擦及绳重,求:
(1)、动滑轮重力;
(2)、物体和绳子移动速度;
(3)、拉力所做的功及功率
(4)、滑轮组克服物体重力所做的功讨论;
用水桶从井中提水的时候,所用的功那部分是有用功,哪部分是额外功?如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?思考与讨论:怎样计算绳子的段数?使用滑轮组时,与动滑轮直接相连的绳子才计入段数n=4n=4如图所示,拉力F的大小等于____。如图所示,拉力F的大小等于____。