(共28张PPT)
有一袋粮食,想把它从一楼提到四楼,有哪些办法?
一、认识定滑轮和动滑轮
轴固定不动的滑轮叫做定滑轮
轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮
图D
图B
滑轮在生活中的应用:
图A
升国旗的滑轮
电梯中的滑轮
图E
图C
二、探究定滑轮和动滑轮的特点:
定滑轮的特点:不省力,但可以改变力的方向
实验次数 钩码所受的
重力G/N 拉力的方向 拉力的大小F/N
1 1 水平
2 1 斜向下
3 1 竖直向下
1
1
1
G
F
F
l2
l1
=
等臂杠杆
F = G
定滑轮的实质:
G
l2
l1
使用定滑轮,改变拉力方向后,还是等臂杠杆,所以无论拉力方向怎么样,F=G物
F
G物
O
l 2
l 1
l1=l 2
F = G物
探究使用动滑轮的特点
实验次数 钩码所受的重力G/N 拉力的
方向 拉力的大小F/N
1
2
3
1 竖直向上
1.5 竖直向上
2 竖直向上
F
G
动滑轮的特点:省力,但不能改变力的方向,而且费距离
O
·
l1
L2
l1 =2l2
动滑轮的实质:
动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆
若不计绳重和摩擦:
F =1/2 (G物+G轮)
使用动滑轮总能省一半力吗
?
F
G
l2
G
若不计绳重、摩擦和动滑轮自重:
F =1/2 G物
绳子自由端移动的距离是物体上升高度的两倍:s =2 h
2、工人们为了搬运一台笨重的机器,设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管)。其中最省力的方案是( )
1、下图中利用了动滑轮的是( )
C
D
3、如图为家庭手摇升降晾衣架结构图,当顺时针摇动手柄时,横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是( )
丁
定滑轮虽然能改变力的方向,使我们工作方便,但不能省力;
于是人们就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,这样就组成了滑轮组.
而动滑轮虽然能省一半力,但不能改变力的方向,使用时经常感觉不便.
特点:既省力又能改变力的方向,但费距离
F
G
G
F
三、滑轮组
讨论:滑轮组的省力情况
F
G
G
F
2段绳子承担F=(1/2)G
3段绳子承担F=(1/3)G
F
G
F
G
G
F
结论:
用滑轮组提起重物时,如果不计动滑轮重、绳重和摩擦,动滑轮上有几段绳子承担物重,绳断的拉力就是物重的几分之一即:
绳子自由端移动的距离是物体上升高度的n倍:s =n h
如果不计绳重和摩擦,则有:
1
n
F=
G物
F=
n
1
(G物 +G轮)
实验表明,用滑轮组水平拉动物体时,若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,动滑轮被几段绳子拉住,所用的拉力就
是物体所受摩擦力的几分之一,即
如图所示,拉力F的大小等于____。
F
.
f
N
G
T
绳子自由端移动的距离是物体移动距离的n倍:s =n s物
怎样判断滑轮组能省多少力
F=____G
1/6
?
拓展知识:轮轴与斜面
简单的机械还包括轮轴与斜面,轮轴由一个轴和一个大轮组成,斜面是大家经常接触的,下面我们给出了常见的轮轴与斜面的图例:
水龙头(轮轴)
自行车轮(轮轴)
轮轴的实质也是杠杆的变形
水龙头:
从上边看下去,也可画成下图:
O
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
F1
L2 = r
r
L1 = R
R
r
F2
轮轴
斜面
利用斜面可以省力
若不计摩擦,斜面长是斜面高的几倍,那么所用的拉力就是物重的几分之一。即F=hG/L
例如:斜坡、盘山公路
L
H
G
巩固练习:
1:如下图(a)所示,物体B重50N,在力F作用下匀速上升时,F应等于___N。(不计摩擦)
图(a)
F
2: 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60N,那么动滑轮的重力是____ N.(不计绳重和摩擦)
图(b)
50
100
20
3、人站在地面上,用如图所示的滑轮组将重物提起,画出绳的绕法。
4:如图所示的三个滑轮组中,图___可省一半力,图____和图____用力大小一样。
(a)
(b)
(c)
( b )
(a)
(c)
5、如下图所示,用四个滑轮组分别匀速提升重力相同的物体,若不计滑轮重、绳重及摩擦,其中用力最小的是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
B
智慧的花朵,常常开放在苦苦思索的枝头上。