11.3滑轮

OABGF如图，OA＝OB，此杠杆是_____杠杆，请计算出F＝＿＿＿。G等臂OABGF如图，OA＝AB，此杠杆是_____杠杆，请计算出F＝＿＿＿G。12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：FF二.定滑轮1.定义：使用时滑轮的位置固定不变，叫定滑轮。F1、F=G2.定滑轮的特点FshG（忽略各种摩擦）FGFOl1l2G（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=hFshG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FshG3、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。F2.不能改变动力方向3.费距离122.动滑轮的特点sh4.实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆G物G动F1.F=（G物+G动）省一半力S=2hFG动滑轮l2l11.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12F＝G3.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.F1GLL1OF2GLL2O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=2n=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=2n=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。GnF1=s=nh2.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)F1002.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D3.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）FFFFF（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=2G4.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=？Ff=30N5、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、2.94NB、1.96NC、0.98ND、0.4NB6.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=600Nn=3,所以F=f/3=200NCF3F2F1(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、F1F2F3B、F1F2F3C、F2F1F3D、F2F1F3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=2fD8.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。F13FG12FG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≈2.33n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：C2: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__.Ff=48N16N0.2m/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）GGF甲F乙图甲图乙答案：F甲=100N，F乙=800N4.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。