10.2 滑轮及其应用 课件

课件42张PPT。第十章 机械与人第二节 滑轮及其应用定滑轮和动滑轮 滑轮组课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测你知道这是什么吗？窗帘轨道上的滑轮起重机1知识点定滑轮和动滑轮滑轮的构成轴框轮滑轮滑轮：周边有槽，绕轴转动的圆轮。将绳子从滑轮的槽中穿过滑轮在使用时，根据轴的位置是否移动，又分为定
滑轮和动滑轮两种。使用时，轴固定不动，叫定滑轮。实验：研究使用定滑轮提升物体时，分别在用
力大小、方向以及移动距离方面的特点。 先用弹簧测力计直接测出每一个钩码重，再按图那样拉
弹簧测力计，比较每次拉力和钩码重力的大小关系。使用定滑轮有什么好处？定滑轮的特点：使用
定滑轮不省力，也不
省距离，但可以改变
拉力的方向。F1F2Ol1=l2，F1=F2活动：定滑轮的实质滑轮属于杠杆类机械，由杠
杆平衡原理分析滑轮实质。1.支点在轴心O处。
2.动力臂l1等于阻力臂l2。
(1)定滑轮实际上就是等臂
杠杆。
(2)不计摩擦时,拉力大小等
于重物的重力大小。(F＝G)
(3)拉力的方向与重物移动的方向相反。
结论：使用定滑轮不省力，但可以改变施力的方向。定滑轮FGs=hh物体上升h米绳子自由端下降h米使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向。
s=h，F=G。使用时，轴和重物一起移动，叫动滑轮。实验：研究使用动滑轮提升物体时，分别在用力
大小、方向以及移动距离方面的特点。 动滑轮的实质O·L1L2L1 =2L2，F1 = F2 /2F1F2A:支点在边缘O处。
B：动力臂l1为阻力臂l2的2倍。
动力F为阻力G的1/2倍，F=G/2。
1. 动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。
2. 在上述情况下，动力是阻力的1/2， 即
F=G/2。
3. 拉力的方向与重物的移动方向相同。
结论：使用动滑轮可以省力，但不能改变施力的方向。动滑轮hs=2h物体上升h米绳子自由端上升2h米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。S=2h，F=G/2。
动滑轮在使用时，相当于一个动力臂二倍于阻力
臂的省力杠杆。因此拉力与物重的关系是：
F=(G物+G滑轮) /2 动滑轮特点:【例1】(浙江嘉兴)如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是______。若动滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2、F3方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3的大小关系是_____________。乙F1＝F3>F2动滑轮是轴与物体一起运动的滑轮，定滑轮是物动轴
不动的滑轮，所以题中甲、丙是定滑轮，乙是动滑轮；
使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，即F＝
G；使用动滑轮可以省一半的力，即F＝G/2，题中G
相同，则F1＝F3>F2。【解析】定滑轮与动滑轮判断的关键是看物体运动时，滑轮的轴是否随
之运动，定滑轮的轴是固定的，使用定滑轮不能省力，但可以
改变力的方向；动滑轮的轴与物体一起运动，使用动滑轮可以
省力。我们可采用列表法，对两种滑轮加以区别。
动滑轮与定滑轮的异同如下表：1(中考·盐城)学校旗杆顶装有定滑轮，这样做(　　)
A．既省力，也改变施力的方向
B．省力，但不改变施力的方向
C．不省力，但改变施力的方向
D．既不省力，也不改变施力的方向2某同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。
比较(a)(b)两图可知：_________________________；
比较(b)(c)(d)三图可知：______________________。2知识点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；
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。
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。滑轮组
把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组，讨论一
下，你能设计出几种组合方式？FGFGGF2段绳子承担F=(1/2)G不计动滑轮重2段绳子承担F=(1/2)G3段绳子承担F=(1/3)GFGFGGF承担物体重力的绳子段数：与动滑轮接触的绳
子的段数实验结论
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动
滑轮被几段绳子吊起，所用力就是物重的几分之
一即F= G或F= (G+G动)，S=nh。
滑轮组的设计
(1)滑轮组绕出绳子的股数：n个滑轮可以绕出n
股绳子，也可以绕出n+1股绳子。
(2)绕绳子采用奇动偶定的方法，由里向外或由
外向里。 F= G n=2例如： F= G n=3知识拓展：用滑轮组水平拉物体前进
实验表明，使用滑轮组拉重物时，若动滑轮重和摩
擦不计，动滑轮被几股绳子拉住，所用的力就是物
体与接触面摩擦力的几分之一。即F= f。如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。F= f【例2】如图所示，某工人用滑轮组提起重为1 000 N的重物，如果不计摩擦和动滑轮的重，他用的拉力至少为(　　)
A．1 000 N　　B．200 N
C．250 N　　 D．500 NC【错解】B出错原因是确定承担物重的绳的股数时，没有计算绳的自
由端，误认为重物由四股绳承担，F＝ ＝250 N。
因为绳的自由端直接与动滑轮相连接，它也承担物重，因
此重物由五股绳承担，F＝ ＝200 N。【错解解析】①判断由几段绳子吊着物体的方法是：拉着动滑轮的
绳子有几段，段数就是几。若最后一股绳子是从动滑
轮出来，此股绳子计入n；若最后一股绳子从定滑轮
出来，此股绳子不计入n。②用滑轮组也可以水平拉
动物体，水平拉动物体时拉力要克服的是摩擦力，拉
力和摩擦力之间的关系是F＝ f摩，拉力移动的距离
与物体移动的距离的倍数关系与提升物体时相同。1建筑工地上，施工人员用如图所示的滑轮组匀速吊起建筑材料。吊篮及建筑材料共重1 200 N，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，绕在滑轮组上的钢丝绳的拉力为________N。2(中考·日照)如图所示，用滑轮组提升重物，用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法。定滑轮：等臂杠杆，不省力，能改变力的方向，
F=G，S=h
动滑轮：省力杠杆，省一半力，但费距离，不能改变
力的方向， F=G/2，s=2h
滑轮组：既能省力，又能改变拉力方向。(n为吊着动滑轮的绳子的股数) s=nh如图所示，沿三种不同的方向拉绳使物体上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则( )
A. F1最大
B. F2最大
C. F3最大
D. 三个力一样大1两个滑轮用如图所示的方式组合，用力F拉动绳端时，物体会向______(选填“左”或“右”)移动。其中A是_______滑轮，B是_____滑轮。2用图所示的动滑轮提起200 N的水桶，绳子B承受的拉力为______N,人拉绳子A的动力为______N(不计滑轮重)。3物重1 000 N，若用1个定滑轮将它提起，需用多大的力？若用1个动滑轮将它提起，又要用多大的力？(不计滑轮重)4如图所示，用滑轮组提起重物。若物重500 N，需用多大的拉力？(不计滑轮重)56如图所示，用一个动滑轮将重120 N的物体匀速提起(动滑轮重、摩擦忽略不计)，所用拉力为(　　)
A．120 N B．60 N
C．240 N D．30 N7如图所示，分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮自身的重力及摩擦，则(　　)
A．F1＝F2＞F3＝F4 B．F1＞F2＞F3＞F4
C．F1＝F2＞F3＞F4 D．F1＝F2＞F4＞F3请完成练习册部分习题