(共23张PPT)
滑
轮
生活中的滑轮
认识一下
轴
框
轮
滑轮(pulley)
采用绳和一个滑轮提升将货物提到高处,你有什么方法?
请用钩码替代重物来模拟.
动手尝试
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。
1.定义:使用时,轴固定不动,叫定滑轮
一、定滑轮
2.特点:
既不省力
也不费力
但可以改变力的方向
3.拉力的方向与重物移动的方向不同。
F1
F2
O
L1=L2
F2
F1
O
L1=L2
4.实质:等臂杠杆
1.定义:使用时,轴和重物一起移动,叫动滑轮
二、动滑轮
2.特点:
省力
费距离
但不能改变力的方向
3.拉力的方向与重物的移动方向相同
F1
F2
O
L1
=
2L2
F1
=
F2/2
L1
L2
4.动滑轮的实质:
动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆
:
定滑轮虽然能改变力的方向,使我们工作方便,但不能省力;
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.
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.
三、滑轮组
由1个定滑轮和1个动滑轮组成
实验结果:
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关
由2个定滑轮和2个动滑轮组成
a.绕成四段绳子承担重物.
得出结论:
F=G/4,s=4h
b.绕成五段绳子承担重物.
得出结论:
F=G/5,s=5h
对动滑轮受力分析
F
F
G总
由平衡知:
2F=G
G+G1
由平衡知:
5F=G
使用滑轮组的时候,重物和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起重物所用的动力就是总重的几分之一,动力(或绳子自由端)移动的距离s就是重物升高的距离h的几倍.即:
F=G/n,s=nh.(动滑轮重不计)
n为绳子的段数,省了力就要多移动距离.
(物体在竖直方向移动)
若动滑轮重不可忽略,上述力的关系式应写成
F=(G物+G动)/n.
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?
分析:图中吊起动滑轮的绳子股数为5
例
题:在空中匀速提起质量为240g的石块时,弹簧测力计示数是0.72N,将石块浸没在水中匀速提起时,弹簧测力计示数是0.52N。不计摩擦。
g=10N/kg,
求:①求动滑轮的质量
②求石块密度
滑轮组
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
(物体在水平方向移动)
如图所示,拉力F的大小等于____。
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)
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)
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。
(
b
)
(
c
)
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)
.
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
T=f=120N
因为
所以
f=2F=120N
综合分析得:
120N
第3节
滑轮的应用
1.定滑轮:
(1)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.
(2)实质:是一个等臂杠杆.
2.动滑轮:
(1)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.
(2)实质:动力臂是阻力臂二倍的杠杆.
3.滑轮组
(1)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.
(2)公式:F=G总/n=(G物+G动滑轮)/n
(不计滑轮摩擦)
s=nh