3.4 简单机械滑轮 第3课时（课件 31张ppt）

(共33张PPT)
---滑轮
想一想
造房子时要把钢材、木料、水泥等运到楼上通常会怎样做呢？
——滑轮
滑轮是一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子。
生活中的滑轮
滑轮――周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子，是属于一种简单机械
分组器材：两只带固定装置铁架台、两只滑轮、两根绳子，一盒钩码　
要求：使用一只滑轮提升重物　 　　　你能想出几种不同的提升方法？　
装置分析：
滑轮的位置固定不动
滑轮随重物移动
1、定滑轮：位置固定不动的滑轮
一、定滑轮与动滑轮
2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮
F1
G1
G2
F2
2、用弹簧秤测出钩码和动滑轮的总重，G2＝　　　。通过动滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码，弹簧秤的读数F2＝　　　。同时注意观察F2拉过距离与重物上升高度间的关系
结论： 定滑轮不能省力；拉力与重物通过的距离相等 动滑轮可以省一半力；但要多移动距离
1、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，注意观察弹簧秤的读数F是否改变
F1
G1
F2
F3
结论：F1＝F2＝F3＝G1
F
结论：使用定滑轮不能省力；但可以改变力的方向　　　
v
1、定滑轮：位置固定不动的滑轮
一、定滑轮与动滑轮
2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮
特点：不能省力，但可以改变力的方向,s＝h
特点：省一半力，但不能改变力的方向，s＝2h
F1
1、是什么杠杆？
l1＝l2
F1＝F2
2、为了把物体举得更高，怎么办？
让绳子跨过杠杆拉动
3、如何减小摩擦？
拼上两个周边有槽的半轮－－制成定滑轮
结论：定滑轮实质上是等臂杠杆　　
定滑轮的实质
F1
F2
O
L1=L2
F2
F1
O
L1=L2
L1
L2
L1
L2
等臂杠杆
F1
1、是什么杠杆？
l1＝2l2
F1＝1/2F2
2、支点在哪？
固定端绳子与滑轮相切处
结论：动滑轮实质上是动力臂为阻力臂两倍的杠杆　　
·
O
O
·
L1
L2
L1 =2L2
动滑轮的实质
动力臂是阻力臂两倍的杠杆
F1
F2
O
O
L1
L2
L1 =2L2
F1
F2
L2
L1
两图L2相同
L1变小,
F1变大
1、定滑轮：位置固定不动的滑轮
一、定滑轮与动滑轮
2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮
特点： 　　省一半力，但不能改变力的方向， S＝2h
实质：等臂杠杆
实质：动力臂为阻力臂的两倍的杠杆
·
F1
F2
O
L1
L2
·
F1
F2
O
L1
L2
特点：不能省力，但可以改变力的方向,s＝h
l1＝ l2　 F＝G
l1＝2 l2　 F＝1/2（G物＋G动）
（不计摩擦）
（不计摩擦）
想一想：如果想要既能省力，又能改变力的方向，那怎么办？
F1
由若干个定滑轮和动滑轮组成的装置叫滑轮组。
A．探究一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组的绕线方法
F
F
F
G
G
G
B．探究滑轮组的省力情况及移动距离的情况．
用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的总重G,如图，通过滑轮组用弹簧测力计匀速拉动钩码，记录承担钩码和动滑轮的总重的绳子股数n和弹簧测力计的读数F, 并记录钩码上升的距离h和拉力F移动的距离S
n=2
n=3
F=G/2
F=G/3
S=2h
S=3h
n=4
n=5
F=G/4
F=G/5
S=4h
S=5h
n
F＝
G总
或
使用滑轮组时，动滑轮和重物的总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一；
重物上升高度为h，则绳子自由端移动距离为nh。
即S绳=nh物
重物上升速度为v，则绳子自由端移动速度为nv。
即v绳=nv物
G物
F＝
n
+ G动
即
n=3
F=f/3
S=3h
f
n = 5
n = 4
n = 4
n = 2
n = 3
F
F
F
F
F
按要求画出绳子的绕法
n=奇数,从动滑轮开始画
n=偶数,从定滑轮开始画
F1=G/2
F2=G/4
F3=G/8
F4=G/16
F=G/16
F
F
2F
2F
4F
4F
8F
8F
F+2F+4F+8F=G
F=G/15
例题　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
解：总重　G＝600牛＋20牛＝620牛
因为所需要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。
想想改变一下绳的绕法呢
F2
1、按要求画出滑轮组的穿绳情况。（动滑轮重力不计，F为拉力）
二、滑轮组在水平位置的例题
1、如图所示，用此滑轮组匀速拉动放在水平面上的物体，若物体重150牛，物体与水平面间的摩擦力为30牛，则所需拉力F为________牛。（滑轮重及摩擦均不计）
F
分析：如图所示，绳子股数
n = 3 则拉力 F = 1/3f
10
2、如图所示，物体重力为100N，在大小为20N的水平拉力作用下匀速前进，这时物体受到的摩擦大小等于__________N（滑轮重及摩擦不计）
F
分析：如图所示，绳子股数
n = 2则摩擦力 f = F
10
4、如图所示,物体A重G＝80N, 在拉力下匀速前进, 物体A受到的摩擦力f＝60N,此时拉力F等于＿＿＿＿N.（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）
A
F
120
3如图所示，用滑轮组牵引重物在水平地面上匀速移动，已知所用拉力F=100N，滑轮本身的重及摩擦不计，则重物与地面间的摩擦力是多少牛顿？当物体移动1.5m时，绳子自由端拉过的距离是多少？
F
解：n=3,F=1/nf则 f = nF =3 × 100N = 300N
S自= nS物 = 3 ×1.5m = 4.5m
巩 固 练 习：
1：如下图(a)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）
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＿＿N（动滑轮自重不计）
图(b)
100
100
50
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)