初二物理第十二章简单机械第二节-滑轮.优秀课件

杠杆的平衡条件：省力杠杆——动力臂阻力臂费力杠杆——动力臂阻力臂等臂杠杆——动力臂阻力臂温故知新动力X动力臂=阻力X阻力臂=F2OF1l1l2l1l2F1F2OOF2F1l1l2OF1F2l1l2l2F2l1F1O省力杠杆费力杠杆等臂杠杆F2OOl2l1F2F1OF1F2l1l2想想议议你能讲个故事吗?我们先来观察一幅科学漫画这个故事中起到关键作用的是哪个部件?你在哪里见到过吗？物理与生活生活中的滑轮滑轮滑轮生产中的滑轮想想议议地上有一筐石头，要运到二楼。怎样运?请你帮忙想个办法。一、滑轮1.滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮2.分类定滑轮：使用时轴固定不动。动滑轮：使用时轴和重物一起移动。装置分析：定滑轮的位置固定不动动滑轮随重物移动探究动滑轮与定滑轮的特点探究实验使用定滑轮有何好处?拉力的方向拉力的大小作用点移动的距离观察直接提重物用定滑轮提重物结论测量直接提重物用定滑轮提重物结论测量重力作用点拉力作用点结论向上向下改变近似相等相等链接定滑轮(1)能否改变用力方向?定滑轮可以改变用力方向。(2)能否省力?定滑轮不能省力。(3)能否省距离?定滑轮不能省距离。F1F链接受力分析物体匀速上升:F1=G物理论上不省力也不费力。F1＞G物绳子与定滑轮之间有摩擦，拉力略大假如摩擦忽略不计使用定滑轮，既不省力也不费力。F1F1G物理论分析转轴固定不动，相当于支点O，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力。L1=L2F1=F2F2=G物F1=G物定滑轮相当于一个等臂杠杆，因此，不省力也不费力。l2l1OF2F1链接定滑轮(1)可以改变用力方向。(2)既不省力也不费力，也不省距离。(3)本质上，相当于一个等臂杠杆。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。G0=0.4NGG0F此时F=（G+G0）21链接动滑轮(1)能否改变用力方向?动滑轮不能改变用力方向。(2)能否省力?动滑轮能省力。(3)能否省距离?动滑轮不能省距离。F1F链接理论分析支点是A点还是O点?∵G·R=2R·FF=GR2R=12G动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。因此能省一半力。杠杆的支点在O点处OAFl2=Rl1=2ROGFG链接为什么实验中的拉力比重力的一半大?2F2=G动+F物=G动+G物F2=(G动+G物)/2G物＞＞G动一般情况下，忽略动滑轮重及绳子与动滑轮之间的摩擦。F2F2G动F物动滑轮(1)不能改变用力方向。(2)能省一半力，但费一倍距离。F=G/2s=2h(3)本质上，相当于一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。链接1.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。F1F2a想想做做10050b2.物体被匀速升高时，如果F=25牛，滑轮质量不计，则重物G受到的重力为_____牛。50F=25牛在上面的实验中，拉绳子是竖直拉的，如果斜着拉，上述实验中的结论还能成立吗?想想议议拉力大小会变化吗?定滑轮斜着拉时，仍旧既不省力也不费力。L1=L2F1L1=F2L2F1=F2l1l2l2l1l2l1F2F1F2F1F2F1使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向。那我们能不能把两者结合起来，组成滑轮组，使其既可以改变力的方向，又能省力?滑轮组滑轮组同时具备定滑轮和动滑轮的特点，既可以省力，又能改变力的方向。链接链接1滑轮组的绕法F=G31F=G31F=G41F=G51（f＝0）确定n的方法：在定滑轮与动滑轮之间横切一刀，吊着动滑轮的绳子数为n二、滑轮组拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一即:F=1nG拉力F(绳子自由端)移动距离s是物体上升高度h的n倍，即:s=nh6段绳子承担F=(1/6)GFGFG7段绳子承担F=(1/7)GF18段绳子承担F=(1/18)G先学会数吊起动滑轮绳子的股数nFGFGn=n=32判断依据：看是否直接与动滑轮相连绕线方法当股数n为奇数时，绳子的一端从动滑轮开始连；当股数n为偶数时，绳子的一端从定滑轮开始连奇动、偶定从里、向外由一个定滑轮和一个动滑轮组成。FFFGGGn=2n=2n=3S：绳子自由端移动的距离h：物体被提升的高度现在首先让我们一起探究s与h关系：FGG动F：作用在绳子自由端的拉力G：被提升的物体的重力G动：动滑轮自身的重力再让我们一起探究F与G及G动关系：FGG动总结：吊起动滑轮的绳子的股数越多，就越省力S=nh不计动滑轮重时：不计绳重、摩擦考虑动滑轮重时：F=G1nF=（G+G动）1n设吊起动滑轮的绳子的股数为n，则关系式：V绳=nV物题：很轻松地就可将两木棍拉合拢说明使用滑轮组可以省力变形的滑轮组F.滑轮组水平拉物体实验表明，使用滑轮组沿水平方向拉重物时，若动滑轮重和摩擦不计，动滑轮被几段绳子拉住，所用的力就是物体与接触面摩擦力的几分之一。即f摩NGT=f摩如图所示，拉力F的大小等于。FF.T’=T=3F13Ff摩1nFf摩如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。F.13F＝ff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因为所以f=2F=120N综合分析得：120N1.在右图所示的滑轮组中:(a)若动滑轮重G轮不计，拉力F是多少?例题F=15G物(b)若动滑轮重G轮不能忽略，那么图中的拉力F应等于多少?F=15(G物＋G轮)FG轮G物书P86例题缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300牛，用它连接成如图的滑轮组，能否提升重为600牛的重物？（已知动滑轮重20牛，摩擦及绳的重力不计）F解：G＝G物+G滑=600牛＋20牛＝620牛因为所需要的拉力大于绳子所能承受的最大拉力，所以不能用来提升600牛的重物。已知：G物=600NG滑=20N，Fmax=300N求：F=？Fmax若钢棒重力、弹簧秤拉力及摩擦忽略不计，则吊车上应使用至少能承受多大力的绳子？报导说，提起大象的铁笼质量为0.6吨，称量出大象的质量：2.4吨。吊车所需承受的总阻力：F总=G总+F拉=（600千克+2400千克）×10牛/千克=3×104牛绳子的拉力：4、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？G物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=0.2mFFFGGG12F＝G13F＝G12F＝G1、指出下列各图中拉力F与物重的关系（不计动滑轮重和摩擦）练习:2、在下图所示的滑轮组中，(a)若动滑轮重G动不计，拉力F是多少？(b)若动滑轮重G动不能忽略，那么图中的拉力F应等于多少？G/GF15F＝G15F＝(G+G动)3、请按要求在下图中画出绳子的绕法：F=G21F=G31F=G41F=G51方法：奇动、偶定;从里向外三、滑轮组———力的关系1.不计摩擦、绳重时：2.不计摩擦、绳重和动滑轮的自重时：F=G物/4F=G物/5F=G物/nG物G物1.有几段绳子与动滑轮相连，n就为几；2.s=nh重物上升h高度，绳子自由端要移动nh距离1nF=——G物（不计摩擦、绳重和动滑轮重）F=——(G物+G动)（不计摩擦、绳重）1n充实你的笔记3.力的关系链接巩固练习：1：如下图(a)所示，物体B重100N，在力F作用下匀速上升时，F应等于＿＿＿N（不计摩擦）改变拉力F的方向，力F的大小将（不变、变大、变小）图(a)F2:如上图(b)所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受的拉力是＿＿＿＿N。人匀速拉绳子的力是＿＿＿＿N（动滑轮自重不计）图(b)10010050不变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.f1203: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)2.如图所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受的拉力是_____N。人匀速拉绳子的力是_____N(动滑轮自重不计)。10050A3.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。abcdbcad4.用如图所示的滑轮组拉动物体A，怎样绕线最省力，画出绕线图。AF轮轴和斜面杠杆、滑轮都是简单机械，它们还可以变形为轮轴。科学世界下面是几种轮轴1.井上的辘轳从右边看过去，可画成下图:动力臂大于阻力臂——省力杠杆。F2l1=Rl2=rOF1链接2.汽车的方向盘从上边看下去，也可画成下图:动力臂大于阻力臂——省力杠杆。F2l1=Rl2=rOF1F2l1=Rl2=rOF13.水龙头从上边看下去，也可画成下图:动力臂大于阻力臂——省力杠杆。船舵门的把手螺丝刀单车的踏板4.其他轮轴链接1链接斜面也是一种省力机械链接链接1甲20公分20公分20公分乙丙将玩具车升高20公分，甲最费力，丙最省力，由此可知斜面越缓和越省力。其他斜面