(共28张PPT)
滑
轮
一、定滑轮:
工作时,轴固定不动的滑轮
F1
F2
F3
F1
=
F2
=
F3
=
G
1、特点:
2、实质:是等臂杠杆
G
使用定滑轮不省力也不费力,但可改变动力的方向
二、动滑轮:
F
工作时,轴随重物一起移动的滑轮
G
1、特点:
2、实质:是省力杠杆
F?
F?<
F
使用动滑轮能省一半力,但费距离,绳自由端移动的距离为物体上升距离的两倍。
12
F
=
—
(G物+G动),s=2h
F4
F3
F2
三、滑轮组:定滑轮与动滑轮的组合。
F1
G
G
G
G
F4
F3
F2
三、滑轮组:定滑轮与动滑轮的组合。
F1
F1
=
G
S1=
h1
F2
=
G
S2=
h2
G
F3=
G
S3=
h3
G
F4=
G
S4=
h4
G
G
v绳1=
v物1
v绳2=
v物2
v绳3=
v物3
v绳4=
v物4
3
3
2
2
5
1/3
1/4
4
5
1/5
1/2
4
三、滑轮组:定滑轮与动滑轮的组合。
1、使用滑轮组时,有n段绳子与动滑轮相连,就有n段绳子承担物重。(不计摩擦和滑轮重)
1
n
F=
——
(
G物+G动
)
2)重物上升高度h
,绳子自由端移动的距离
s
=
nh
1)绳子自由端的拉力
3)重物上升速度v物,绳子自由端移动的速度
v绳
=
nv物
F
G
当n为偶数
(或需要改变力的方向)时,绳子的起始端应拴在定滑轮上;当n为奇数(或需要最省力)时,绳子的起始端应拴在动滑轮上。
2、绳子的绕法:
F
=
1/6
G
F
G
绕线练习
G
G
要最省力
偶数段
F1
F2
G
G
要最省力
偶数段
G
G
物重500N,绳的最大拉力是200N
物重900N,绳的拉力为420N
F1
F1
G
G
物重500N,绳的最大拉力是200N
物重900N,绳的拉力为320N时的绕法
G
G
奇数段
要能站在地上拉
G
F3
G
F4
奇数段
要能站在地上拉
G
G
物重1200N,绳的最大拉力300N
300N就提起1450N的重物
G
F
G
F
物重1200N,绳的最大拉力300N
300N就提起1450N的重物
F1
F2
.
.
四、水平方向的滑轮组
F1
=
F滑1
,S绳1=
s物1,v绳1=
v物1
F1
F2
.
.
F滑1
F滑2
F2=
F滑2
,S绳2=
s物2,v绳2=
v物2
3
3
2
2
1/2
1/3
四、水平方向的滑轮组
F1
F2
.
.
G
F3
G
F4
四、水平方向的滑轮组
F3
F4
四、水平方向的滑轮组
F3
=
F滑3
,S绳3=
s物3,v绳3=
v物3
F4=
F滑4
,S绳4=
s物4,v绳4=
v物4
.
F滑3
.
F滑4
5
5
4
4
1/4
1/5
课堂练习
F
一位同学站在地面上,要利用如图所示的滑轮组提升重物,已知物重1000N,而绳子最多只能承受400N的拉力。请你帮他在图中画出符合要求的绳子的绕法。
解:据题意,绳子的段数
n=G/F=2.5,根据实际情况,承重绳子的段数应取3,故应按图中所示绕线。
课堂练习
F1
站在地面上的人用滑轮组把重960N的货物由地面匀速提升到4m的高处,所用时间是8s,人作用在绳子自由端的拉力为600N(不计摩擦和绳重)
(1)据题意在图中画出绳子的绕法。
(2)请根据已知条件设疑并解答。(至少求出4个物理量)
解:(1)n=G/F=2,绳子绕法见图
F=1/2(G货+G动)得:
G动=
S
=
2h=8m
v物=
h/t
=
v绳=
2v物=
(2)设疑:①动滑轮重为多少?
②8s内绳自由端拉下多少距离?
③物体上升的速度是多少?
④绳拉下的速度是多少?
理论结合实验探究:滑轮轴上的受力
A
B
F1
F
理论结合实验探究:滑轮轴上的受力
A
一、A端固定、B端静止或匀速向下拉动
理论分析:
此定滑轮受平衡力,如图。
得F
=
F1
+
G
=
2G
B
G
.
F1
G
F
F1
F
结论:忽略G轮,定滑轮轴上受力
F
=
2G;绳自由端拉力
F1=G
理论结合实验探究:滑轮轴上的受力
A
一、
B端固定、
A
端静止或匀速向上拉动
理论分析:此动滑轮受平衡力,如图。
得F
=
F1
+
G
=
2G
B
G
.
F1
G
F
F1
F
结论:忽略G轮,此动滑轮轴上受力
F
=
2G;绳自由端拉力F=2G,
绳自由端移动的距离s=1/2h
总结:滑轮组问题,依然是杠杆问题。省力必费距离,且力与距离成反比。非常规题可对滑轮受力分析来解决。
A:F=_____G
B:F=_____G
C:F=_____G
D:F=_____G
1/2
1/2
1/3
1
F
F?
F?>
F
F
1、写出下列图中各个情况时拉力的大小:(物体的重用G表示,滑轮的重用G1表示,绳重和摩擦不计。)
(1)F=________
(2)F=________
(3)F=________
(4)F=________
?(G+G1)
G
2G+G1
2G-G1
2、如图所示,甲、乙两滑轮组,它们吊着的物体都重900N,作用在绳端的力分别为F甲和F乙。若不考虑滑轮本身受到的重力和摩擦力,当滑轮组处于平衡状态时,F甲与F乙的比是(
)
A、2/3
B、3/2
C、1/2
D、2/1
B