(共38张PPT)
1.
杠杆平衡的条件?
复习提问
F1l1=F2l2
2.杠杆可分为那几种?特点是什么?
省力杠杆
省力,但费距离
费力杠杆
费力,但省距离
等臂杠杆
不省力,也不费力
不费距离,也不省距离
杠杆的缺陷
第十二章
第2节
滑轮
这些都是滑轮,请你观察它们的结构吧。
滑轮:边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮。
凹槽
轴
小轮
一、滑轮的定义
窗帘轨道上的滑轮
起重机
生活中的滑轮
塔吊上的滑轮
下面两个滑轮在使用上有什么不同呢?
旗杆顶端的滑轮
电动机下面的滑轮
货物上升时,电动机下面的滑轮随物体一起移动。
滑轮在工作时,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。
使用时,轴和重物一起移动,叫动滑轮。
定滑轮.swf
动滑轮.swf
二、滑轮的分类
探究一:定滑轮特点
探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。
实验操作:
使用定滑轮匀速提升钩码,在拉动过程中读出F,同时将测出的h和s,填入表中(一个钩码受到的重力约为0.5N)
结论:
使用定滑轮不省力,不省距离;
但可以改变力的方向。
1.定滑轮特点:
2.力的关系:
3
.距离关系:
使用定滑轮不省力,不省距离;但可以改变力的方向。
F
=
G
S
=
h
4
.实质:
等臂杠杆
工作时,轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。
结论:
(二)、动滑轮
分别在用拉力大小、方向以及移动距离方面的特点.
使用动滑轮可以省力(一半的力);
但费距离S
=
2h,且不改变力的方向。
4
.实质:
省力杠杆
物重G/N
物体移动方向
物体移动距离h/m
拉力F/N
拉力
方向
拉力移动距离S/m
10
向上
1
5.1
向上
2
2、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。
课堂练习:
1.
物体重10N,且处于静止状态。该滑轮
是___滑轮,手拉弹簧测力计在1位置时的示数
为____N。若手拉弹簧测力计在1、2、3三个
不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大
小关系是F1___F2___F3。这证明使用定滑轮
不能改变力的____,只能改变力的____。
定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。
动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
能否得到这样一种机械,它既可以省力,又可以改变力的方向呢?
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。
想一想:还有别的绕线方法吗?
三、滑轮组:
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
这两种绕线方法有什么不同?
1.绳子的起点
2.拉力的方向
3.拉力的大小
4.移动的距离
实验操作:
使用滑轮组匀速提升钩码,在拉动过程中读出F,同时将测出的h和s,填入表中(一个钩码受到的重力约为0.5N)
你发现了什么规律?
物重G/N
物体移动方向
物体移动距离h/m
拉力F/N
拉力
方向
拉力移动距离S/m
滑轮组的作用
(若忽略了滑轮重和绳与滑轮的摩擦力)
你发现了什么规律?
如果要计滑轮的重力呢?
结论:
n为承担物重的绳子段数。
讨论:若每个滑轮重30
N,结果如何?
利用两个定滑轮和两个动滑轮,可以怎样绕绳子呢?
讨论:这两种绕线方法有什么不同?
当n为偶数时,绳子的起端(或末端)在定滑轮上;
当n为奇数时,绳子的起端(或末端)
在动滑轮上。
滑轮组绳子的绕法:
得出什么结论?
偶定奇动
答案:
三条原则:
1.滑轮组绳子的绕法有两种。一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮。每个滑轮,绳子只能绕一次。
2.遵循“偶定奇动”的方法。若绳子段数n为偶数,绳子固定端在定滑轮上;若绳子段数n为奇数,绳子固定端在动滑轮上。
3.在判断滑轮组省力情况时,关键是确定承担总重的绳子段数n,也就是有几段绳子和动滑轮相连。最省力时绳子段数n与滑轮个数n′的关系是n=n′+1。
有关滑轮组绕线
F
F
F
练习:
六段
七段
汽车重2×104
N,陷入泥中,受到的阻力为3×103
N。用如图所示装置,则至少要用多大的力才能将汽车拉出?
想想议议:
杠杆、滑轮等简单机械,有的省力有的不省力;使用它们时,有的可以移动较短的距离,有的却要移动更长的距离。通过这几种简单机械的学习,你认为省力或费力、省距离或费距离,它们之间有什么关系?
省力的机械则费距离,省距离的机械则费力;不可能有既省力又费距离的简单机械
拓展知识:轮轴与斜面
简单的机械运动还包括轮轴与斜面,轮轴由一个轴和一个大轮组成,斜面是大家经常接触的,下面我们给出了常见的轮轴与斜面的图例:
水龙头(轮轴)
自行车轮(轮轴)
r
F1
R
手
摇
钻
脚蹬轮盘
套筒扳
门把手
大扳手
水笼头
F2
斜面越平缓越省力。
2、斜面
斜面原理
斜面:省力、费距离
物体能被提起吗?
动滑轮对物体的拉力?
地面对物体的支持力?
物体对地面的压力?
F=10
N
G动=5
N
G=50
N
2、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。
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)
3、
如图3所示的滑轮是______滑轮,若弹簧秤示数为150N,滑轮重30N,则物体重_________N。
课堂练习:
4.
物体重10N,且处于静止状态。该滑轮
是___滑轮,手拉弹簧测力计在1位置时的示数
为____N。若手拉弹簧测力计在1、2、3三个
不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大
小关系是F1___F2___F3。这证明使用定滑轮
不能改变力的____,只能改变力的____。
5.如图所示,不计动滑轮的质量及转动摩擦,当竖直向上的力F=10N时,恰能使重物G匀速上升,则重物G=
N,绳固定端拉力为
N,重物上升10cm,力F向上移动
cm。
1.定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物,若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力(如图所示),力的大小分别为:F1、F2、F3,则
(
)。
A.F1最大
B.F2最大
C.F3最大
D.三个力一样大
D
2.
用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式,拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动,拉力分别是F1、F2、F3,则(
)。
A.
F1>F2>F3
B.
F2>F3>F1
C.
F2>F1>F3
D.
F3>F1>F2
D
深入探究
1、为什么动滑轮可以省一半的力?
2、为什么拉力F却略大于物重G的二分之一?