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滑轮
学习目标
4.经历组装滑轮组的过程,学会按要求组装滑轮组的方法。(难点)
1.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的构造及其特点。(重点)
2.会分析滑轮和滑轮组的工作原理。(重点)
3.知道定滑轮和动滑轮在生产实际中的应用。
5.了解其他简单机械的一些应用。
【知识回顾】
杠杆可以分为哪几类?分类依据是什么?
省力杠杆
动力臂>阻力臂
等臂杠杆
动力臂=阻力臂
费力杠杆
动力臂<阻力臂
工作时,轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。
一、定滑轮
对定滑轮的探究实验
你发现了什么?
A F1=F2
B 可以使作用力的方向改变
C 不省力也不费力
使用定滑轮的特点
1.拉力的方向
2.拉力的大小
3.拉力作用点
移动的距离
改变拉力的方向
不省力
不省距离
小结:
缺点: 使用定滑轮不省力也不费力,
优点: 但可以改变动力的方向,
实质: 是一个等臂杠杆。
F1
F
二. 动滑轮
1、能否改变用力方向?
2、能否省力?
3、能否省距离 ?
不可以改变用力方向
可以省一半的力
不省距离,要费距离。
理论分析
支点是 A 点还是 O 点
∵ G · R = 2R · F
F =
GR
2R
=
1
2
G
动滑轮相当于一个动
力臂是阻力臂二倍的省力
杠杆。因此能省一半力。
杠杆的支点在 O 点处
O
A
F
l2 = R
l1= 2R
O
G
F
G
动滑轮的实质
动滑轮实质上看做:动力臂是阻力臂2倍的杠杆
为什么实验中的拉力比重力的一半大
2 F2 = G动 + F物 = G动 + G物
F2 = (G动 + G物)/2
G物>>G动
一般情况下,忽略动滑轮重及
绳子与动滑轮之间的摩擦。
F2
F2
G动
F物
三、滑轮组
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
结论:使用滑轮组既可以省力; 又可以改变力的方向。
F
G
F
G
G
F
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:
注意:吊起动滑轮的绳子段数
同学们共同研究滑轮的特点。
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以___ ___,他们通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一个_______杠杆;
(2)他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢提升4N的重物,如图乙;
①使用动滑轮时,应沿________方向匀速提升重物,以达到最佳的省力效果;
竖直
等臂
改变力的方向
②通过观察和比较测量结果,可得初步结论:
使用动滑轮可以_______,但不能改变力的方向;用动滑轮匀速提起同一重物时(忽略绳重及摩擦),弹簧测力计的示数等于提升总重力的_______,因为此时的动滑轮相当于一个________杠杆;
③若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时,拉力方向对拉力的影响,则需要选择同样物体与__________滑轮来进行实验对比(选填“相同”或“不同”)。
相同
省力
一半
省力
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)
如图所示,物体A重G=80N,在F=60N拉力下匀速前进,此时物体A受到的摩擦力等于____N.
(滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计)
A
F
.
f
N
T
G
1:竖直方向上有一对平衡力N和G
2:水平方向上有一对平衡力T和f
G=N=80N
f=T=120N
因为
T=2F=120N
120N
2.使用特点:可以改变力的方向,不省力也不费力;不省距离也不费距离。
3.实质:是一个等臂杠杆。
2.使用特点:能省一半力,但不改变力的方向;要多移动一倍距离。
3.实质:动力臂是阻力臂二倍的杠杆。
2.使用优点:既可省力,又可改变力的方向;但不能既省力又省距离。
一、定滑轮
三、滑轮组
二、动滑轮
1.概念:定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
1.概念:工作时,轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。
1.概念:工作时,轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。