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12.2滑 轮
想想议议
我们先来观察一幅科学漫画
这个故事中起到关键作用的是哪个部件
你在哪里见到过吗?
滑轮结构
轴
轮
滑轮主要部分是能绕轴转动的轮子
是一种周边有槽,可以绕着装在框子里的轴转动的轮子。
分类
定滑轮:
使用时轴固定不动。
动滑轮:
使用时轴和重物一起移动。
二、探究使用定滑轮的特点
实验次数 钩码所受的 重力G/N 绳子末端 拉动的方向 弹簧测力计
的示数F/N
1 2 水平 2
2 2 斜向下 2
3 2 竖直向下 2
4 3 竖直向下 3
5 4 竖直向下 4
结论:
使用定滑轮不省力,但可以改变施力的方向
l
l
l
l
1、定滑轮的渊源
F1
F2
O
L1=L2
L1
L2
F2
F1
O
L1=L2
L2
L1
2.定滑轮的实质
特点:使用定滑轮不省力也不费力,但可以改变力的方向.
公式:F=G
S绳=h物
V绳=V物
胖者体重为800N,瘦者体重500N,货物重600N(绳重和摩擦力不计),则甲图中,静止站立在地面上的胖者受到向上的绳拉力 N,乙图中,瘦者会被绳拉离地面,在他被提升的过程中,手受到的拉力为 N
二、探究使用动滑轮的特点
实验次数 钩码所受的重力G/N 施力的 方向 弹簧测力计的示数F/N
1 2 竖直向上 1.2
2 3 竖直向上 1.7
3 4 竖直向上 2.2
分析:
思考:
上表中的数据与所得结论不符,仅是由于误差造成的吗?
由于滑轮自身具有重力。 G0=0.4N
G
G0
F
此时F= (G+G0)
2
1
l
2l
l
2l
1、动滑轮的渊源
O
·
L1
L2
L1 =2L2
2.动滑轮的实质
特点:使用动滑轮可以省一半的力,但费一倍的距离,不改变力的方向.
公式:F= G+G动
2
S绳=2h物
V绳=2V物
若拉力F沿斜上方拉,F= G吗?
1
2
F2
F1
G
L1
L2
O
F1/
L1/
∵动力臂L1减小
∴动力F增大
要使动滑轮省一半的力,必须使绳子沿竖直方向拉
动滑轮下面挂一个20千克的物体A,挂物体的钩子承受_______牛的力,挂绳子的钩子承受_________牛的力(动滑轮重不计)。
如图所示,物体重G=500N,滑轮重10N,
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________m。
B
A
F
如图所示,物体重180N,绳重和摩擦不计。在拉力F的作用下,物体匀速上升了2m。
(1)不计动滑轮重,求拉力F;
(2)若动滑轮重20N,求拉力F;
(3)绳自由端(F处)上升的距离。
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.
三、滑轮组
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。
2 段绳子承担
F =(1/2)G
2 段绳子承担
F =(1/2)G
3 段绳子承担
F =(1/3)G
滑轮组特点:F=(G+G动)
n
S绳=nh物
V绳=2V物
试一试
1. 在右图所示的滑轮组中:
(a)若动滑轮重 G轮 不计,拉力 F
是多少
例 题
F =
1
5
G物
(b)若动滑轮重 G轮 不能忽略,那么
图中的拉力 F 应等于多少
F =
1
5
(G物+G轮)
F
G轮
G物
3. 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
4. 用如图所示的滑轮组拉动物体 A,怎样绕线最省力,画出绕线图。
A
F
轮轴和斜面
杠杆、滑轮都是简单机械,它们还可以变形为轮轴。
科学世界
下面是几种轮轴
1. 井上的辘轳
从右边看过去,可画成下图:
动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆。
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
2. 汽车的方向盘
从上边看下去,也可画成下图:
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
3. 水龙头
从上边看下去,也可画成下图:
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
船舵
门的把手
螺丝刀
单车的踏板
4. 其他轮轴
斜面也是一种省力机械
甲
20公分
20公分
20公分
乙
丙
将玩具车升高 20 公分,甲最费力,丙最省力,由此可知斜面越缓和越省力。
其他斜面
答案:
如图所示的滑轮组中的
甲轮是什么滑轮,乙轮是什么
滑轮?,
(1)若不计滑轮的重及摩擦已知物体重12N,绳端所用拉力多大?
(2)若实际测得绳端的拉力F/为5N,则所吊起的物体重G/多大?
(3)物体被吊高0.3m,则绳端向上拉动多少m
F
乙
甲
如图所示:A、B两个滑轮中,A是 ---------滑轮,B是
---------滑轮,在不考虑滑轮摩擦和重力情况下物体与桌
面的摩擦力为90牛,匀速移动物体,水平力F为----------牛。
F
A
B
某人利用如图所示的滑轮组,用200N的拉力在20s内将重为G=480N的物体匀速提高h=2m,若不计摩擦和绳重,求:
(1)绳子的自由端移动的速度和动滑轮重;
(2)若再增加150N的重物,要使物体匀速上升,作用在绳子的自由端的拉力为多大。
第8题图
(1)定滑轮的定义
(2)定滑轮的作用
(3)定滑轮的实质
(1)动滑轮的定义
(2)动滑轮的作用
(3)动滑轮的实质
(1)滑轮组的作用
(2)拉力F与重物G的关系
(3)自由端与动滑轮移动距离的关系
(4)绳子股数的确定