二、滑轮.ppt

二、滑轮1：将等臂杠杆的中间部分加宽，2：使之变成一个绕中心轴转动的圆轮，3：再把圆轮的外缘加工成槽状。一、滑轮：周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。滑轮结构轴滑轮使用时，轴固定不动使用时，轴和重物一起移动定滑轮动滑轮像旗杆顶部的滑轮那样，固定在一个位置转动而不移动的滑轮，是定滑轮定滑轮动滑轮使用定滑轮的特点：一、探究使用定滑轮的特点实验次数钩码所受的重力G/N绳子末端拉动的方向弹簧测力计的示数F/N123452水平22斜向下22竖直向下23竖直向下34竖直向下4结论：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向定滑轮的实质F1F2OL1=L2F2OL1=L2L1L2L2---等臂杠杆定滑轮特点l1l2.01:定滑轮实际上就是等臂杠杆。A：支点在轴心O处。B：动力臂l1等于阻力臂l22:拉力大小始终等于重物的重力大小。3：拉力的方向与重物移动的方向相反。结论：使用定滑轮不省＿＿＿＿，但可以改变力的＿＿＿。力F＝GFG方向FF1.定滑轮特点:使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向．2.表达式：F=GS=hV绳=V物小结如图,用三个力沿不同的方向拉绳子,则：－－－－－－－－－－()AF1最大；B、F2最大；C、F3最大；D、一样大。D练习探究使用动滑轮的特点：1、重物（阻力）是作用在滑轮轴上的；所以阻力到支点的距离是轮半径R；2、动力作用在滑轮的绳子自由端，动力到半径的距离最大为2R；根据杠杆原理，不计滑轮的重力，使用动滑轮最多省一半力。受力分析：F2F1示意图o二、探究使用动滑轮的特点特点：使用动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向，且费距离。实验次数钩码所受的重力G/N施力的方向弹簧测力计的示数F/N1232竖直向上13竖直向上1.54竖直向上221F=GFG（不考虑动滑轮重力）探究使用动滑轮的特点实验次数钩码所受的重力G/N施力的方向弹簧测力计的示数F/N12竖直向上1.223竖直向上1.734竖直向上2.2分析：思考：上表中的数据与所得结论不符，仅是由于误差造成的吗？由于滑轮自身具有重力。G动=0.4NGG动F此时F=（G+G动）21（考虑动滑轮重力）O·L1L2L1=2L28、动滑轮的实质FG动滑轮l2l1支点在边缘O处1、动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。2、拉力的方向与重物的移动方向相同。结论：使用动滑轮可以＿＿＿＿，但不能改变力的＿＿＿＿。省一半力方向O.若拉力F沿斜上方拉，F=G吗？12F2F1GL1L2OF1/L1/∵动力臂L1/减小∴动力F/增大要使动滑轮省一半的力，必须使绳子沿竖直方向拉1.动滑轮特点:使用动滑轮可以省一半的力，但费一倍的距离，不能改变力的方向．2.表达式（不考虑动滑轮重）（考虑动滑轮重）F=--（G+G动）21F=G/2绳移动的距离S=2h绳移动的速度V绳=2V物5、如图所示，物体重G=500N，滑轮重10N，当物体G匀速上升时，则挂钩B承受拉力为_________N,挂钩A承受___________N的拉力，拉力F为_________N，若绳子自由端向上拉动0.5米，则物体向上移动________m。BAF5002552550.252．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．F1F2F3B．F2F3F1C．F2F1F3D．F3F1F2D丙F3练一练乙F2甲F1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？想想议议滑轮组至少需2个滑轮才能称做滑轮组。三、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FF讨论：这两种绕线方法有什么不同？议一议FF你发现了什么规律？结论：F为拉绳的力，n为承担物重的绳子段数，S为绳移动的距离，h为物体上升的高度1FGGn动（）snh讨论讨论：若每个滑轮重30N，结果如何？G=?h=?F=100Ns=10mF=?s=?G=100Nh=10mF=100Ns=?G=?h=10mFs=?物体以0.2m/s的速度匀速上升10s的时间练一练滑轮绕线演示1定滑轮F滑轮绕线演示2动滑轮F滑轮组绕线演示3一定一动F滑轮组绕线演示4一定一动F滑轮组绕线演示5二定一动F滑轮组绕线演示6一定二动F滑轮组绕线演示7二定二动F滑轮组绕线演示8二定二动F按要求绕绳F=G21F=G31F=G41F=G51不考虑动滑轮的重力滑轮组的绕法F=G31F=G31F=G41F=G511、按要求画出绳子的绕法n=5n=4n=4n=2n=3FFFFF练习：1.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。例题反馈：解：F=G/2=50N如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。F.例213F＝ffNGT汽车重2×104N，陷入泥中，受到的阻力为3×103N。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13F＝f=103N胖子和瘦子滑轮知识点小结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物＋Ｇ动滑轮）／n（不计绳与滑轮摩擦）s＝nhF为拉绳的力，n为承担物重的绳子段数，S为绳移动的距离，h为物体上升的高度六、轮轴轮轴的特点FOG在轮轴中，动力臂是轮的半径R，阻力臂是轴的半径r；由于R总是大于r，所以F总是小于G，即利用轮轴总是可以省力的。生活中的轮轴从杠杆到轮轴•我们的祖先在长期实践中，把杠杆改造成可以转动的机械。下图表示杠杆变形成轮轴的一种过程。F2F1轮轴的计算公式FR=Gr轮轴轮轴轮轴轮轴轮轴斜面•斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。如图所示，通过斜面将一个大箱子推进车厢，与直接把箱子抱上车箱相比，用的力大还是小？力和距离的关系•根据前面的学习我们可以总结出：省力的机械一定费距离，费力的机械一定省距离。猜想斜面能省力吗？斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体所受重力的几分之一。斜面是一种省力机械写成公式：Fs=Gh斜面高度一定时，斜面越长越省力讨论交流：螺旋—特殊的斜面常见的斜面盘山公路盘山公路盘山公路盘山公路斜面车座尾灯车把脚蹬前后刹把套车轮外胎滚珠大齿轮小齿轮1、物体重为180N，拉力F为，若滑轮重力20N，则拉力F为.如果，物体上升1m，则绳子上升为mF360N380N2练习2、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）AF.fTNG1:竖直方向上有一对平衡力N和G2:水平方向上有一对平衡力T和fG=N=80NT=f=120N12F＝f解析：因为所以f=2F=120N综合分析得：1206、如图所示，用滑轮组牵引重物在水平地面上匀速移动，已知所用拉力F=100N，滑轮本身的重及摩擦不计，则重物与地面间的摩擦力是多少牛顿？当物体移动1.5m时，绳子自由端拉过的距离是多少？F13F＝f解析：因为所以f=3F=300NS绳=3S物=3×1.5m=4.5m滑轮组在水平位置的例题例1、如图所示，用此滑轮组匀速拉动放在水平面上的物体，若物体重150牛，物体与水平面间的摩擦力为30牛，则所需拉力F为________牛。（滑轮重及摩擦均不计）F分析：如图所示，绳子股数n=3则拉力F=1/3f10例2、如图所示，物体重力为100N，在大小为20N的水平拉力作用下匀速前进，这时物体受到的摩擦大小等于__________N（滑轮重及摩擦不计）F分析：如图所示，绳子股数n=2则摩擦力f=½F10滑轮组在竖直位置的例题例1、用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组，若每个滑轮重100N，绳的最大承受力为200N，试求：（1）画出滑轮组的装配图；（2）用此滑轮组最多能提起多重的物体？（不计摩擦）（3）若自由端移动距离为1m，则重物上升的高为多少？F分析：（1）两个动滑轮，绳子的股数为4或5，又∵绳子的股数越多越省力，∴n=5（2）由公式F=1/n（G物+G动）得：G物=nF－G动=5×200N－2×100N=800N（3）由S=nh得：h=S/n=1m/5=0.2m如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1,F2,F3,那么,下列关系式中正确的是：－－－()A、F1＞F2＞F3；B、F1＜F2＜F3C、F2＞F1＞F3；D、F2＜F1＜F3。D例1：如图所示，用滑轮按甲、乙、丙三种方式拉同一重物在相同的水平面上做匀速直线运动，拉力分别为F1、F2、F3，比较它们的大小，其中正确的是（）A．F1=F2=F3B．F1＜F2＜F3C．F1＜F3＜F2D．F3＜F1＜F2CF1=f摩/2f摩f摩f摩F2=2f摩F3=f摩分析：不考虑滑轮重及滑轮上的摩擦时如图所示的各滑轮组中,物体重量都是G,不计摩擦和滑轮重,使物体匀速上升,拉力F最小的是图：()B如图所示,用滑轮组牵引着重物沿水平方向匀速滑动,已知拉力F=40牛,不计滑轮摩擦和重量,则重物和地面之间的摩擦力为：()A、40牛；B、80牛；C、120牛；D、无法确定。C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=800N17.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18.