滑轮

(共54张PPT)
O
A
B
G
F
如图，OA＝OB，此杠杆是_____杠杆，
请计算出F＝＿＿＿。
G
等臂
O
A
B
G
F
如图，OA＝AB，此杠杆是_____杠杆，
请计算出F＝＿＿＿G。
省力
杠杆的缺陷
常见的滑轮
一.滑轮：
周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。
两位工人都使用了滑轮，但组装方式方式明显不一样，它们有什么不同？各有什么特点呢？
甲
乙
滑轮的分类（使用时滑轮的位置是否变化）
使用时滑轮的位置固定不变，叫定滑轮。
使用时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，叫动滑轮。
定滑轮：
动滑轮：
F
F
二.定滑轮
1.定义：
使用时滑轮的位置固定不变，叫定滑轮。
F
1>、F=G
2. 定滑轮的特点
F
s
h
G
（忽略各种摩擦）
F
G
F
O
l1
l2
G
（不省力）
1>、F=G（不省力）
2. 定滑轮的特点
2>、可以改变作用力的方向
3>、拉力移动距离s等于
物体上升距离h.即S=h
F
s
h
G
定滑轮的特点
1>、F=G，不省力也不费力
2>、可以改变作用力的方向
4>、实质是等臂杠杆
F
s
h
G
3>、拉力移动距离s等于物体上
升距离h.即S=h
(不省距离)
结论：使用定滑轮 能省力，但可以改变动力的＿＿＿。
不
方向
二.动滑轮
1.定义：
使用时，使用时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，叫动滑轮。
F
2>.不能改变动力方向
3>.费距离
2. 动滑轮的特点
s
h
4>.实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆
G物
G动
F
1>.F= （G物+G动） 省一半力
S=2h
F
G
动滑轮
l2
l1
1.支点在边缘O处
2.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
3.动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍
的杠杆，省力杠杆。
4.拉力的方向与重物的移动方向相同。
结论：使用动滑轮可以＿＿＿，但不能改变动力的＿＿＿。
省一半力
方向
O
.
F1
G
L
L1
O
F2
G
L
L2
O
拉力方向不同，力的大小不同。当竖直拉时最省力
胖子和 瘦子
三. 滑轮组
1.定义：
由定滑轮和动滑轮组装而成
2.滑轮组的特点：
1>省力但费距离
2>. 能改变力的方向
确定绳子股数的方法：
1>.在定滑轮与动滑轮之间画一虚线
2>. 只算绕过动滑轮
的绳子股数
n=2
n=3
口诀：“奇动偶定”，即奇数段绳子就从动滑轮开始绕线，偶数段绳子就从定滑轮开始绕线。
思考：拉力和重力之间是什么关系？（忽略摩擦和滑轮重）
n=2
n=3
结论：
1>. 用滑轮组起吊重物时，滑轮组用几段绳子吊物体，提起物体的拉力就是物重的几分之一。
G
n
F
1
=
s=nh
2>. 拉力移动的距离s是重物升高距离h的n倍
练习：（动滑轮自重、绳重及轴间摩擦不计）
1：如下图(a)所示，物体重100N，在力F作用下匀速上升时，F应等于＿＿＿N。
图(a)
F
100
2.使用如图2所示的装置匀速提起重物所用的拉力中（ ）
A.F1最大 B.F2最大；
C.F3最大 D.F1\ F2\ F3一样大
D
3.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）
F
F
F
F
F
（1）F= (G+G1)/2
（2）F= G
(3)F=G/4 +G1/2
（4）F= 2G+G1
（5）F= 2G-G1
若滑轮重不计：
（1）F=G/2 (2)F=G (3)F=G/4 (4)F=2G (5) F=2G
4.通过滑轮用力F拉小车在路面上做匀速直线运动，已知G物=100N，小车与地面间的摩擦力为30N，求拉力F=？
F
f=30N
5、如图所示，每个钩码的质量是50g，滑块A在钩码的作用下恰沿水平面匀速滑动，那么滑块A受到的摩擦力是，不计滑轮自重及绳与轮的摩擦（ ）
A、2.94N B、1.96N C、0.98N D、0.4N
B
6.如图，物体A重2000牛，所受阻力是物重的0.3倍，要使物体A在水平地面上做匀速运动，如果不计动 滑轮的重量以及摩擦，则拉绳的力F为
A．2000牛 B．600牛 C．200牛 D．300牛
分析：因为f=0.3G=0.3x2000N=600N
n=3,
所以F=f/3 =200N
C
F3
F2
F1
(a)
(b)
(c)
7、如图所示，三个滑轮拉同一物体在水平面作匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3那么有（ ）
A、F1>F2>F3 B、F1C、F2>F1>F3 D、F2分析：匀速运动，二力平衡，拉力等于摩擦力
所以F1=f ， F2=f/2 ， F3=2f
D
8. 如图所示，物重100N，不计摩擦、绳重及动滑轮重，求拉力F的大小。
F=G/2=100N/2=50N
组装滑轮组
画出图中滑轮组最省力的绕法。
F
画出图中滑轮组能改变拉力方向的绕法。
F
改变方向
图中物体和水平面间的滑动摩擦力是40牛,将图中的滑轮组组装起来,使得用向右的20牛的力可拉动物体向左匀速移动.
F
在图中，用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物A，要求作用在绳自由端的拉力方向向下，有三段绳子承担物重，请在图中画出绳的绕法。
F
练习4、人站在二楼阳台上，要将楼下700N的重物拉上来，绳子的最大承重是300N，应怎样设计滑轮组，能将重物提起且使用滑轮的个数最少(滑轮重及摩擦不计)
n=700÷300≈2.33
n取3段有效。
要用最小的力将汽车拉动,试完成绳子的绕法.
F
例1：工厂为了搬运一个笨重的机器进车间，某工人设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的截面)，其中最省力的方案是 ( )
例题反馈：
C
2: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)
3、在水平桌面上放一个200N的重物，现用如图所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力 F为____N 。 若绳子自由端移动速度为0.6m/s，则物体移动速度为
_ _ .
F
f=48N
16N
0.2 m/s
分析：本题甲图中有两根绳子绕成滑轮组，应从绳子自由端入手分析。设绳子自由端拉力为F甲，则4F甲=G，F甲=1/4G；
乙图中以动滑轮为研究对象，F乙=2G。
如图所示，物体重力均为400N，作用在绳子自由端的拉力F甲和F乙分别是多少N？（不计滑轮重和摩擦）
G
G
F甲
F乙
图甲
图乙
答案：F甲=100N，
F乙=800N
4.
如图，一个体重为600N的工人站在集装箱上，要将重1000N的物体拉起，问该工人作用在绳子自由端的拉力应为多大？
1600N
注意：此题中人作为所拉物体的一部分，故人和集装箱总重应为1000N+600N=1600N
此题中人作为物体的一部分，人拉绳子，绳子也拉人，所以人拉的那段绳子也承担着物体的重力，故为四段而不是三段。
F=
4
=400N
本页完
5.
练习1：根据要求，画出下列滑轮组的绕绳方 法。
用1/2的力提起重物
用1/3的力提起重物
2. 动滑轮特点：
F
不改变力的方向，省一半力。
S绳
S物
S绳=2S物
S绳
S物
S绳=S物
整体法受力分析
生活·物理·社会
轮轴：
其他简单机械
轮轴属于什么样的简单机械？有什么特点？
斜面：
斜面属于什么样的简单机械？有什么特点？
1、用扳子可以拧螺母，扳子也是个轮
轴，图中它的哪一部分相当于轮？哪一部分
相当于轴？
2、仔细观察自行车，看看它
上面有几种简单机械？并分别
说明它们各起到了什么
作用？
课堂反馈
例题1：
在生产和生活中，经常见到这样的情形，用木板搭斜坡将货物推上汽车车厢，修盘山公路使汽车驶上高耸的山峰等。从物理学的角度分析，它们的物理模型属于同一种简单机械，即 ，这种简单机械的优点是 。
例题2：
如图 甲所示，工人正试图用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓，尽管他使出了浑身力气，却没能成功。于是他想出了一个新点子：在其它不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一头栓在扳手柄的上端，自己使劲拉绳的另一头（如图乙所示）．可他还是没能扳动螺栓，这是为什么呢？请分析其中的原因。（假定工人施力的大小不变）
轮 轴
1.轮轴的定义：由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做～。
2.轮轴的实质是能够连续旋转的杠杆，支点就在轴心，轮轴在转动时轮与轴有相同的转速。
3.轮轴的平衡条件：如图所示，
根据杠杆的平衡条件有：
F1R=F2r 由上式可知：当F1为动力时，
则轮轴为省力杠杆；当F2为动
力时，则轮轴为费力杠杆。
像马车和推车这样的轮轴是最简单的，没有动力传递，动力车辆的轮轴就复杂得多。 以汽车为例，动力不是简单的传递给轴，如果是那样，汽车就不能拐弯，在汽车轴的中间，有一个“差速器”，在通过两个半轴给左右车轮传动，这样在汽车拐弯时，两边车轮行驶的距离才能不同。
人力三轮车的后轴，为了拐弯，一个后轮和轴是固定的传递动力，另一个后轮是可以和轴转动的，用以差速拐弯。 在用轴带动轮时，如皮带轮的运动，不仅可以传递动力，还能改变转速。