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第十二章
第2节
滑轮
滑轮:周边有槽,可以绕轴转动的轮子
活动一:认识滑轮
轴
轮
一、滑轮
槽
利用桌面上的一个滑轮和细绳将钩码向上提升,你有几种方法?
活动二:做一做
定滑轮
动滑轮
使用时,滑轮的轴固定不动.
想一想
使用时,滑轮的
轴随物体一起运动.
起动机的电动轮
生活中的滑轮
活动三:认识滑轮的实质
F2
F1
O
l
1
l
2
F2
F1
O
l
1
l
2
F
G
O
L2
L1
L1=L2
相当于一个等臂杠杆
F
=
G
改变拉力方向后,还是等臂杠杆,所以只使用定滑轮,无论拉力方向怎么样,F=G
O
·
L1
L2
L1
=2L2
动滑轮的实质
是一个
动力臂是阻力臂二倍的杠杆
使用动滑轮省一半的力
动滑轮中,若拉力F沿斜上方拉,F=
G吗?
1
2
F2
F1
G
L1
L2
O
F1/
L1/
∵动力臂L1减小
∴动力F增大
要使动滑轮省一半的力(省力最多),必须使绳子沿竖直方向拉
结论:
使用定滑轮不省力,不省距离;但可以改变力的方向。
二、定滑轮的特点
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
结论:
使用动滑轮可以省力;
但费距离,且不改变力的方向。
三、动滑轮的特点
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
h
S
=2h
从受力平衡角度分析动滑轮:
(动滑轮重忽略不计)
G物+G动
F=(G物+G动)/2
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
F2
F1
F3
D
练一练
2.
在图中,货物
G
重为
100
牛,若不计滑轮的重力,不考虑绳子与滑轮之间的摩擦力。
由
a
图装置拉,拉
力
F1
=
_____牛;
由
b
图装置拉,拉
力
F2
=
_____牛。
F1
F2
a
100
50
b
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?
想想议议
四、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
议一议
利用两个定滑轮和两个动滑轮,可以怎样绕绳子呢?
试一试
F
F
讨论:这两种绕线方法有什么不同?
议一议
F
F
你发现了什么规律?
n为承担物重的绳子段数。
讨
论
结论:
讨论:若每个滑轮重30
N,结果如何?
G
=
?
h
=
?
F=100
N
s=10
m
F=?
s=?
G=100
N
h=10
m
F=100
N
s=?
G
=
?
h=10
m
F
s=
?
物体以0.2
m/s的速度匀速上升10
s
的时间
练一练
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?
F
练一练
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
练一练
1.
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
丙
F3
练一练
乙
F2
甲
F1
假设物块与地面的摩擦力为f,
甲滑轮为定滑轮,F1处于绳端,则F1=f;
乙滑轮为动滑轮,F2处于绳端,所以F2=1/2
f;
丙滑轮为定滑轮,但F3处于滑轮底端,所以F3=2f;
故F3>F1>F2.
丙
F3
乙
F2
甲
F1