(共55张PPT)
O
A
B
G
F
如图,OA=AB,请计算出F=___G。
复习引入:
想一想
民工要把钢材、木料、水泥等运到楼上通常会怎样做呢?
观察实物
这种轮子有什么特点 在什么地方见过这种轮子?
周边有槽,能绕固定轴转动;在窗帘上、旗杆上、起重机上………都用到这种轮子。
这种周边有槽,能绕固定轴转动的轮子就是滑轮。
滑轮:
周边有槽,可以绕着中心轴转动的轮子。
认识常见滑轮
问题:利用一只滑轮来提升物体,你有几种方法?并通过实验,研究你所使用的滑轮有什么特点?
定滑轮
动滑轮
滑轮的位置固定不动
滑轮随重物一起移动
一、定滑轮与动滑轮
1、定滑轮:位置固定不动的滑轮
2、动滑轮:位置随重物移动的滑轮
人们为什么要使用定滑轮?为什么要使用动滑轮?
可能是为了省力或省距离或改变力的方向(方便)
二、滑轮的探究
做一做
1、对定滑轮的探究实验
你发现了什么?
A、F1=F2 不省力
B、可以使作用力的方向改变
F1
F2
C、拉力与重物通过和距离相等
用弹簧秤测出钩码的重,G1= 。通过定滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码,弹簧秤的读数F1= 。同时注意观察F1拉过距离与重物上升高度间的关系
不省力为何还用
当弹簧秤匀速斜向下、水平拉动钩码时,它的读数F是否改变
F1
G1
F2
F3
F1=F2=F3=G1
结论: 使用定滑轮不能省力;但可以改变力的方向
F
v
定滑轮的总结
2、对动滑轮的探究实验
你发现了什么?
A:F2=1/2F1 省力
B:不能使作用力的方向改变
F2
F1
F2
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
C、但要多移动距离
动滑轮的总结
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
1、定滑轮:
转轴固定不动的滑轮。
特点:
不能省力,但可改变了力的方向。
2、动滑轮:
特点:
转动轴与重物一起移动的滑轮。
二、滑轮的探究
能省力一半,但不能改变力的方向。
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
F
G
定滑轮
l1
l2
.0
1:定滑轮实际上就是等臂杠杆。
A:支点在轴心O处。
B:动力臂l1等于阻力臂l2
2:拉力大小始终等于重物的重力大小。
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____,但可以改变施力的___。
力
F=G
方向
F
F
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
F
G
动滑轮
l2
l1
A: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
1
2
F=
G
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
1
2
F=
G
即
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___,但不能改变施力的___。
省力
方向
O
.
定滑轮实质是一个等臂杠杆;
动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。
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
等臂杠杆。
实质:
实质:动力臂是阻力臂两倍的杠杆。
l1= l2 F=G (不计摩擦)
l1=2 l2 F=1/2(G物+G动)(不计摩擦)
思考题:
1、使用定滑轮的好处是________。
2、使用动滑轮的好处是____。
能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来,使它们即省力又方便呢?
能。把它们组合成滑轮组。
改变用力的方向
省力
由若干个定滑轮和动滑轮组成
的装置叫滑轮组。
认识滑轮组
实验次数
1 2
3
钩码重力G(牛)
滑轮重力G0(牛)
自由端拉力F(牛)
钩码上升高度h(厘米)
自由端上升高度s(厘米)
三、滑轮组
由定滑轮和动滑轮组成。
F
F
F
G
G
G
实验结果:
1
2
F=
G
1
3
F=
G
1
2
F=
G
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。
n=2
n=2
n=3
(f=0)
使用滑轮组时,动滑轮被几股绳子吊起,所用力就是物重和动滑轮的几分之一即
1
n
F=
G
思考题:
在左图所示的滑轮组中,
(a)若动滑轮重G/不计,拉力F是多少?
(b)若动滑轮重G/不能忽略,那么图中的拉力F应等于多少?
G/
G
F
1
5
F=
G
1
5
F=
(G+G/)
分析:图中吊起动滑轮的绳子股数为5
使用滑轮组时,重物与动滑轮的总重由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重的几分之一。重物上升h高度,绳子自由端要移动nh距离。
二、滑轮组
适用条件: 1、f=0 2、只用一条绳子 3、阻力是重力
书P86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。
F2
根据承担总重的绳子段数3段,想象其中的滑轮组装方式。
若钢棒重力、弹簧秤拉力及摩擦忽略不计,则吊车上应使用至少能承受多大力的绳子?
报导说,提起大象的铁笼质量为0.6吨,称量出大象的质量:2.4吨。
吊车所需承受的总阻力:
F总=G总+F拉
=(600千克+2400千克)×10牛/千克
=3×104牛
绳子的拉力:
n= n= .
4
5
n=5 n=4
F2
F2
偶定
奇动
小结
一、定滑轮:
转轴固定不动的滑轮。
1、特点:
不能省力,但可改变了力的方向。
2、实质:
等臂杠杆。
二、动滑轮:
转动轴 与重物一起移动的滑轮。
1、特点:能省力一半,但不能改变力的方向。
2、实质:动力臂是阻力臂两倍的杠杆。
使用滑轮组时,动滑轮被几股绳子吊起,所用力就是物重和动滑轮的几分之一
三、滑轮组
滑轮组的使用
F1=1/2G
F1
F2
F3
F4
F2=1/3G
F3=1/4G
F4=1/5G
不计摩擦和绳重 F=1/n G
奇动偶定
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)
5.缠绕滑轮的绳子最大只能承受300牛的拉力。用它连成如图的滑轮组,能否提升600牛的重物?
不能
摩擦力和动滑轮重力
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
如图所示,拉力F的大小等于____。
F
.
1
3
F=
f
f
N
G
T
F
重为100牛的物体,在拉力F=20N的作用下1秒钟移动了0.2米,若滑轮摩擦不计,则拉力做了——焦耳的功,拉力移动的速度为————米/秒,拉力做功的功率是———瓦特。
2
0.1
2