浙教版科学九年级上第3章第3节认识简单机械(滑轮和滑轮组)

文档属性

名称 浙教版科学九年级上第3章第3节认识简单机械(滑轮和滑轮组)
格式 zip
文件大小 10.0MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2013-11-20 07:34:49

文档简介

(共46张PPT)
杠杆知识小结:
1、杠杆的五要素:
2、杠杆的平衡条件:
3、杠杆的分类:
支点(O)、动力(F1)、阻力(F2)、动力臂(l1)、阻力臂(l2)
动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1×l1=F2×l2)
省力杠杆:l1 > l2,省力,费距离
费力杠杆:l1 < l2,省距离,费力
等臂杠杆:l1 = l2,不省力,也不省距离
想一想
民工要把钢材、木料、水泥等运到楼上通常会怎样做呢




什么是滑轮:
周边有槽,可以绕着中心轴转动的轮子.
问题:利用一只滑轮来提升物体,
你有几种方法?并通过实验,研究
你所使用的滑轮有什么特点?
滑轮的位置固定不动
滑轮随重物移动
滑轮特点的探究
定滑轮
动滑轮
对定滑轮的探究实验:
 
1.用弹簧秤测出钩码的重G,通过定滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码,弹簧秤的读数F1;同时注意观察F1拉过距离与重物上升高度间的关系
F1
G
2.通过定滑轮用弹簧秤匀速向如图所示竖直向下、斜向下、水平拉动钩码,观察弹簧秤的读数F是否改变
F2
F3
结论:
1.定滑轮不省力: F1=F2=F3=G
2.定滑轮不能省距离:
重物上升距离h=拉力拉过的距离S
定滑轮原理分析:
1:定滑轮实际上就是等臂杠杆。
A:支点在轴心O处。
B:动力臂l1等于阻力臂l2
2:拉力大小始终等于重物重力大小
3:拉力方向与重物移动方向相反
结论:使用定滑轮不省__,也不省 ,
但可以改变施力的_____。

F=G物
方向
F
F
F
G
.0
l2
l1
4:重物上升距离h=拉力拉过的距离S
距离
F
v
定滑轮可以改变力的方向
G
F
对动滑轮的探究实验:
用弹簧秤测出钩码和动滑轮的总重G,通过动滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码,弹簧秤的读数F;同时注意观察F拉过距离与重物上升高度间的关系
结论:
1.动滑轮省力: F==G总/2
2.动滑轮费距离: S=2h
3.不能使作用力的方向改变
F
A:支点在边缘O处(绳子与滑轮相切处)
B:动力臂l1为阻力臂l2的2倍。
1:动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
2:在上述情况下,动力是阻力的1/2
4:拉力方向与重物移动方向相同。
结论:使用动滑轮可以 ,但 ,而且不能改变施力的 。
省力
方向
G
l2
l1
O
.

(G物+G动)
F=
1
2
动滑轮原理分析:
3:动滑轮费距离: S=2h
费距离
定滑轮 动滑轮
定义
实质
图例
不计摩擦
特点
定滑轮与动滑轮的比较:
转轴固定不动
转动轴与重物一起移动
动力臂为阻力臂2倍的杠杆
等臂杠杆
不省力:F=G物
省力,F=(G物+G动)/2
费距离: S=2h
不省距离:h=S
能改变施力的方向
不能改变施力的方向
·
F1
F2
O
l1
l2
·
F1
F2
O
l1
l2
思考题:使用定滑轮的好处是 ,
使用动滑轮的好处是 。
改变用力的方向
省力
有没有既省力又能改变方向的机械
结合两者的优点,将定滑轮和动滑轮组合起来.
由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组:
F
F
F
G
G
G
实验结论(不计摩擦f=0):
1
2
F=
G
1
3
F=
G
1
2
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=2
n=3
由二个定滑轮和二个动滑轮组成的滑轮组:
使用滑轮组不计摩擦时,重物与动滑轮的总重由动滑轮上的几股绳子承担,提起重物所用的力就是总重的几分之一。
在左图所示的滑轮组中,图中吊起动滑轮的绳子股数为5
(a)若动滑轮重G/不计,拉力F是多少
(b)若动滑轮重G/不能忽略,那么图中的拉力F应等于多少?
G/
G
F
F= G/5
F= (G+G/)/5
若物体随动滑轮上升h,则绳子拉伸距离为多少
S=4h
S=5h
使用动滑轮也只能是省力而不省功使用动滑轮也只能是省力而不省功
S绳=nh
F
F
F
G
G
G
n=2
n=2
n=3
F2
n=5      
F2
n=4
按要求绕线
F1=1/2G
F1
F2
F3
F4
F2=1/3G
F3=1/4G
F4=1/5G
不计摩擦和绳重 F=G/n
奇动偶定
绕线原则:
14、如图,使绳子的拉力最小,画出绳子的绕法
F
15、按要求画出滑轮组的穿绳情况 (动滑轮重力不计,F为拉力)
9、如图所示,利用定滑轮,动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。已知G甲=G乙=G丙=60牛顿。则:
(1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时,提升的物重分别是:F甲=______牛;F乙=_______牛;F丙=______牛。
(2)动滑轮重6牛,不计绳与滑轮之间摩擦,提升的物重分别是:F甲=______牛;F乙=______牛;F丙=______牛。
60牛
30牛
20牛
60牛
33牛
22牛
8、 如图所示,利用定滑轮,动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=60牛顿。则:
(1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时,提升的物重分别是:G甲=______牛;G乙=_______牛;G丙=______牛。
(2)动滑轮重6牛,不计绳与滑轮之间摩擦,提升的物重分别是:G甲=______牛;G乙=______牛;G丙=______牛。
60
120
180
60
54牛
174
F
解:总重G=600牛+20牛=620牛
例:缠绕滑轮的绳子能承受最大拉力为300牛,用它连接成如图滑轮组,能否提升重为600牛的重物
(已知动滑轮重20牛,摩擦及绳的重力不计)
因为所需的拉力大于绳子所能承受的最大拉力,所以不能用来提升600牛的重物
F2
1、某人想用如图A、B、C、D所示的四个装置提升重物,若在这些装置中滑轮的重力均可忽略不计,在这些装置中,既不省力也不费力是_____
AB
2、使用如图所示的装置提起重物G,在三种方式中所用的拉力( )
G
A 、F1最大 B、 F2最大
C 、F3最大 D 、三者一样大
F1
F2
F3
D
3、如下图所示,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)
F
100
4、如图所示滑轮重不计,物体G的重力均为100牛,若要使物体匀速上升,则加在绳子自由端的拉力分别为:
FA= 牛,FB= 牛。
100
50
5、如图所示滑轮重均为20牛,物体G的重力均为100牛,若要使物体匀速上升,则加在绳子自由端的拉力分别为:
FA= 牛,FB= 牛。
100
60
6、 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)
100
50
图(b)
7、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)
10、下左图中的滑轮属于 滑轮, 图中的F大小由 决定。
F

摩擦力
11、如图所示,在水平拉力 F的作用下,物体匀速向右 滑动时,弹簧秤示数为10牛, 不计滑轮重及滑轮与绳之间 的摩擦,则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力 f 的大小分别是( )
A、20牛 20牛 B、10牛 20牛
C、20牛 10牛 D、10牛 10牛
C
13、如下右图所示,物体A重80N,在F=60N拉力下匀速前进,此时物体A受到的摩擦力等于 牛。(滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计)
A
F
120
12、如图所示,在拉力F的作用下,重为80牛的物向左作匀速运动,已知物体所受的摩擦力大小
为15牛,则:
F= 。
F
.
f
N
G
T
5N
F2
例4、如图所示滑轮组,动滑轮重50牛,把550 牛的重物提升2米,若不计摩擦,则
(1)在绳子的自由端所用的力=____________牛;
(2)绳子的自由端移动的距离s=___________米;
(3)提升重物所做的功w=______________焦.
200
6
1200
例5、一个工人用滑轮组提升物体时,他用250牛的拉力将物体提升1米做了1000焦的功,请画出滑轮组的装配图 (不计滑轮自重和摩擦)
F
.
3、使用滑轮组拉重物时,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
动力作用点移动的距离就是物体在水平面移动距离的几倍。即s=nh
f
T
1
n
F=
f
如图所示,拉力F的大小等于____。
物体通过的距离为h,则绳子自由端通过的距离为 。
1
3
F=
f
3h
例2:如图,物重G=150牛,物体在水平面上以0.6米每秒的速度匀速拉动5秒,与地面的摩擦力是60牛,则所需的拉力是多少牛 拉力作用点移动的距离是多少?
F
.
例3:如图所示,物体的质量为10千克,在F的作用下,物体以0.4米/秒的速度在水平上做匀速直线运动,物体在水平面上受到的阻力为10牛。
求:(1)拉力为多少
  (2) 在10秒钟内拉力做功多少焦耳
  (3)拉力的功率多大
A
F
5、要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力
的绕绳方法。
F
8、请根据实际情况绕绳,并指出拉力的大小。可提供的绳最大拉力为50N。(滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计)
G
G=120N
G=200N
G=200N
F=50N
F=40N
F=50N
试一试:不计滑轮重,用200牛的力提升900牛的重物,应至少用几个滑轮 如何安装
要用滑轮组将陷在泥中的小汽车拉出来,试在图中画出最省力的绳子的绕法?
例1、缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300牛,用它连接成如图的滑轮组,能否提升重为600牛的重物?(已知动滑轮重20牛,摩擦及绳的重力不计)
F
计算
F
例1、缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300牛,用它连接成如图的滑轮组,能否提升重为600牛的重物?(已知动滑轮重20牛,摩擦及绳的重力不计)
根据承担总重的绳子段数3段,想象其中的滑轮组装方式
若钢棒重力、弹簧秤拉力及摩擦忽略不计,则吊车上应使用至少能承受多大力的绳子?
例2、报导说,提起大象的铁笼质量为0.6吨,称量出大象的质量:2.4吨。
例3、如图所示,绳子能承受的最大拉力为100N,每个滑轮重 20N,此滑轮组最多能吊起多少牛的物体