12.2 滑轮
(第1课时)
凹槽
轴
小轮
认识滑轮
边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮叫做滑轮
下面两个滑轮在使用上有什么不同呢?
国旗上升时,旗杆顶端的
滑轮轴不随物体一起移动。
滑轮分为:定滑轮、动滑轮。
叫定滑轮。
叫动滑轮。
货物上升时,起重机下面的滑轮轴随物体一起移动
旗杆顶端的滑轮
定滑轮
起重机下面的滑轮
动滑轮
滑轮类型
O
A
B
G
F
如图,OA=OB,请计算出F= 。
G
思考:如果这个杠杠匀速转动一周,F和G的大小关系有变化吗?
【知识迁移】
F2
L2
L1
因L1=L2
由F1L1=F2L2
得F1=F2
F1
O
定滑轮
结论:定滑轮的实质是一个等臂杠杆
定滑轮支点在轴心上
轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮
绳子自由端
视频演示实验——《研究定滑轮的特点》
物重G/N
物体移动方向
物体移动距离h/m
拉力F/N
拉力
方向
拉力移动距离S/m
结论:使用定滑轮不省力,不省距离;但可以改变力的方向
定滑轮
探究定滑轮的特点
1N
1
0.05
0.05
竖直向下
竖直向上
1.定义:工作时,轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。
一、定滑轮
F=G
S=h
2.实质:
F1
G
l2
l1
O
F2
F3
定滑轮实质是等臂杠杆
使用定滑轮不省力,不省距离;但可以改变力的方向。
3.特点
(注:不考虑绳和定滑轮之间的摩擦力)
V绳=V物
O
A
B
G
F
2、如图,OA=AB,请计算出F=___G。
0.5
复习导入
动滑轮实质:当拉力竖直匀速直线向上拉动滑轮,则它是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆。
O
G物
L2
L1
?
动滑轮
动滑轮支点在轮轴边缘上
视频演示实验——《研究动滑轮的特点》
轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮
结论:使用动滑轮可以省力; 但费距离,但不改变力的方向。
物重G/N
物体移动方向
物体移动距离h/m
拉力F/N
拉力
方向
拉力移动距离S/m
动滑轮
探究动滑轮的特点
1.2
0.6
0.05
0.1
竖直向上
竖直向上
F
1.定义:工作时,轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。
3.特点:使用动滑轮可以省力; 但费距离,且不改变力的方向。
二、动滑轮
2.实质:
动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆
(不考虑绳子、滑轮的重力和
它们之间摩擦)
思考:如果不能忽略动滑轮自重,拉力与物重又是什么关系?
?
G
1.F=12G物
?
2.S绳=2h物
?
v绳=2v物
?
F
动滑轮
若拉力方向不是竖直向上,会怎样?
F
F’
L
L’
因L< L’
所以F>F’
当拉力在竖直方向拉动滑轮时,是最省力的。
1.不考虑绳和滑轮之间的摩擦力、滑轮的自重
总结拓展
F1=G物
s=h
2.不考虑绳和滑轮之间的摩擦力,考虑滑轮的自重
S=2h
V绳=V物
V绳=2V物
V绳=2V物
动滑轮做题小技巧:
滑轮轴处物体跑的没有绳子快
并且轴处受力也比绳子处受力大
?
G
F
小提示:
当绳子绷紧时,同一根绳子处处受力相同。
思考:如果物体匀速运动图中的F大小由什么决定?
定滑轮,F = f摩
动滑轮,2F = f摩
f摩
F
图a
G
f摩
图b
F
F
F
图c
F
动滑轮,F = 2f摩
f摩
知识拓展
图d
F
不能忽略动滑轮自重:F=2G物+G动
动滑轮,F = 2G物
.如图是滑轮的两种用法,以下说法中正确的是 ( )
A.甲是动滑轮,使用时不能省力
B.乙是动滑轮,使用时可以省力
C.甲是定滑轮,使用时可以省力
D.乙是定滑轮,使用时不能省力
B
解析 甲是定滑轮,使用时可以改变用力方向但不能省力;乙是动滑轮,使用时可以省力但不能改变用力方向。
3.如图,物重G=200N,则A点承受的拉力是
N,B点承受的拉力是 N,拉力F是 N(不计滑轮重和摩擦)。若滑轮重20N,则拉力F是 N,物体竖直向上移2m,拉力端上移 m(摩擦力不计)
110
200
100
100
4
课堂练习
A
B
4.如图,物重G=200N,物体受到地面的阻力为自重的0.5倍(不计滑轮重和摩擦),拉力F是 N,若物体在水平方向以0.1m/s速度匀速直线运动了6m,则绳子自由端移动速度是 。
50
0.2m/s
1.定滑轮:不省力、不省距离,但可以改变力的方向
2.动滑轮:省力但费距离,不能改变力的方向
小结
(1)定滑轮是个等臂杠杆
(2)拉力与物重关系:F=G
(3)拉力移动多少,物体就移动多少,即S=h
(1)动滑轮是个动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆
?
(3)拉力移动距离为物体移动距离的2倍,即S=2h
1.使用定滑轮的好处是_____ 。
2.使用动滑轮的好处是__ __。
改变用力的方向
省力
思考
能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来,使它们即省力又方便呢?
思考
问题:如何利用一只滑轮来提升物体,有几种方法?
问题情境
定滑轮
动滑轮
2.如下图所示,用10N的水平拉力拉着物体A水平做匀速直线运动,则物体与地面之间的摩擦力为 N。若绳子端移动2m,则物体克服摩擦力做功 J。(不考虑滑轮与绳子之间的摩擦力)
10
课堂练习
F1
G
1.用10N的竖直向下的拉力拉着物体以0.2m/s速度竖直向上做匀速直线运动,当动力端移动2m时,物体克服重力做功 J。拉力的功率是 W。(不考虑滑轮与绳子之间的摩擦力)
20
20
2
3.如图,物重G=200N,则A点承受的拉力是
N,B点承受的拉力是 N,拉力F是 N(不计滑轮重和摩擦)。若滑轮重20N,则拉力F是 N,物体竖直向上移2m,拉力端上移 m(摩擦力不计)
110
200
100
100
4
课堂练习
A
B
4.如图,物重G=200N,物体受到地面的阻力为自重的0.5倍(不计滑轮重和摩擦),拉力F是 N,若物体在水平方向以0.1m/s速度匀速直线运动了6m,则拉力功率是 W。拉力做功 J。
50
10
600
4.如下图所示,用10N的水平拉力拉着物体A水平做匀速直线运动,则物体与地面之间的摩擦力为 N。若绳子端移动2m,则物体克服摩擦力做功 J。(不考虑滑轮与绳子之间的摩擦力)
10
课堂练习
F1
G
3.用10N的竖直向下的拉力拉着物体以0.2m/s速度竖直向上做匀速直线运动,当动力端移动2m时,物体克服重力做功 J。。(不考虑滑轮与绳子之间的摩擦力)
20
20
6.如图质量为2kg的物体在水平拉力F的作用下,在水平地面上作匀速直线运动,此时弹簧秤的读数为15N,则拉力F是 N,物体与水平地面的摩擦力为 N。(弹簧秤与滑轮的重力不计)
30
15
课堂练习
F
5.如图质量为2kg的物体在拉力F的作用下竖直向上以2m/s的速度做匀速直线运动,则拉力F是 N。动滑轮上升的速度是
m/s(弹簧秤与滑轮的重力不计)。若动滑轮自重0.5kg,则拉力F是 N。
40
1
45
1、如下图(a)所示,物体B重100N,在力F作用下以1m/s的速度匀速上升1m,F应等于___N,绳子自由端移动了___m ,移动的速度为___m/s
(不计绳轮间摩擦)
图(a)
F
100
课堂练习
B
1
1
2、使用定滑轮提起重物G时,三次用的力F1、
F2、F3的方向如图所示,不计滑轮轴处
摩擦及绳重,则F1 G, F2 G,
F3 G。(填“>”“<”或“=”)
=
=
=
F2
L2
L1
F1
O
定滑轮
实质:定滑轮的实质是一个等臂杠杆
轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮
结论:
1.F=G物 (不考虑绳子与滑轮的摩擦)
2.S绳=h高
绳子自由端
V绳=V物
特点:不省力,不省距离;但可以改变力的方向