认识简单机械——滑轮

想一想造房子时要把钢材、木料、水泥等运到楼上通常会怎样做呢？——滑轮滑轮是一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子。分组器材：两只带固定装置铁架台、两只滑轮、两根绳子，一盒钩码要求：使用一只滑轮提升重物你能想出几种不同的提升方法？装置分析：滑轮的位置固定不动滑轮随重物移动1、定滑轮：位置固定不动的滑轮一、定滑轮与动滑轮2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮按书P84实验要求完成实验1、用弹簧秤测出钩码的重，G1＝。通过定滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码，弹簧秤的读数F1＝。同时注意观察F1拉过距离与重物上升高度间的关系F1G1G2F22、用弹簧秤测出钩码和动滑轮的总重，G2＝。通过动滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码，弹簧秤的读数F2＝。同时注意观察F2拉过距离与重物上升高度间的关系结论：定滑轮不能省力；拉力与重物通过的距离相等动滑轮可以省一半力；但要多移动距离1、通过定滑轮用弹簧秤匀速向如图所示竖直向下、斜向下、水平拉动钩码，注意观察弹簧秤的读数F是否改变F1G1F2F3结论：F1＝F2＝F3＝G1F结论：使用定滑轮不能省力；但可以改变力的方向v1、定滑轮：位置固定不动的滑轮一、定滑轮与动滑轮2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮特点：不能省力，但可以改变力的方向,s＝h特点：省一半力，但不能改变力的方向，s＝2hF11、是什么杠杆？l1＝l2F1＝F22、为了把物体举得更高，怎么办？让绳子跨过杠杆拉动3、如何减小摩擦？拼上两个周边有槽的半轮－－制成定滑轮结论：定滑轮实质上是等臂杠杆F11、是什么杠杆？l1＝2l2F1＝1/2F22、支点在哪？固定端绳子与滑轮相切处结论：动滑轮实质上是动力臂为阻力臂两倍的杠杆·O1、定滑轮：位置固定不动的滑轮一、定滑轮与动滑轮2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮特点：省一半力，但不能改变力的方向，S＝2h实质：等臂杠杆实质：动力臂为阻力臂的两倍的杠杆·F1F2OL1L2·F1F2OL1L2特点：不能省力，但可以改变力的方向,s＝hl1＝l2F＝Gl1＝2l2F＝1/2（G物＋G动）（不计摩擦）（不计摩擦）想一想：如果想要既能省力，又能改变力的方向，那怎么办？F1由若干个定滑轮和动滑轮组成的装置叫滑轮组。1、用弹簧秤测出钩码和滑轮的总重,G=___。2、如图甲方式匀速拉动绳子，弹簧秤的读数F１=__。3、如图乙方式匀速拉动绳子，弹簧秤的读数F2=___。甲乙F1F223此时重物和动滑轮的总重由___段绳子承担。此时重物和动滑轮的总重由___段绳子承担。（f＝0）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。F=G/2GGF=G/3滑轮组：既可以省力，又可以改变力的方向F=G/n，S绳=nS物（n为绕在动滑轮上绳子的股数）由图中滑轮组求出各拉力F与重物G的关系（设动滑轮重不计）（１）（２）（３）（４）（５）（６）（１）F=G；（２）F=G；（３）F=G；（４）F=G；（５）F=G；（６）F=G绳的起始端与绳子段数n之间有何关系？奇动偶定如图11.3.5所示的是用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，用这个滑轮组提升重为300牛的重物（忽略滑轮组和绳子重及摩擦）（1）在图甲上画出当动力F=150牛时绳子绕法；（2）在图乙上画出当动力F=100牛时绳子的绕法。图11.3.5牛刀小试用一根能承受最大拉力为50牛的绳子绕滑轮组，已知每只动滑轮重10牛，重物G=100N，要求绳端向上拉，并且使滑轮个数尽量少，请在方框中画出你设计的滑轮组。小明同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，8s内从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他所做的功和功率分别是()A．200J，25WB．300J，37.5WC．400J，50WD．500J，62.5W图1A动滑轮下面挂一个20千克的物体A挂物体的钩子承受_______牛的力,挂绳子的钩承受_________牛的力(动滑轮重不计).F=____N，当重物上升1m那么F端上升____m，如果动滑轮的重为20N那么F此时的拉力为_____N，当重物上升1m那么F端又上升_____m。196989821082如图所示，不计动滑轮的质量及转动摩擦，当竖直向上的F=10N时，恰能使重物G匀速上升，则重物G=N，绳固定端拉力为N，重物上升10cm，力F向上移动cm。555nF＝G总或使用滑轮组时，动滑轮和重物的总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一；重物上升高度为h，则绳子自由端移动距离为nh。即S绳=nh物重物上升速度为v，则绳子自由端移动速度为nv。即v绳=nv物G物F＝n+G动即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：总重G＝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。想想改变一下绳的绕法呢?F21、按要求画出滑轮组的穿绳情况。（动滑轮重力不计，F为拉力）二、滑轮组在水平位置的例题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=1/3f102、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=½F104、如图所示,物体A重G＝80N,在拉力下匀速前进,物体A受到的摩擦力f＝60N,此时拉力F等于＿＿＿＿N.（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）AF303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？F解：n=3,F=1/nf则f=nF=3×100N=300NS自=nS物=3×1.5m=4.5m重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m／s的速度作匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则()A.物体A受到水平面的摩擦力为5NB.拉力F的功率为4WC.若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4J物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以2米/秒的速度匀速运动，此时弹簧秤B的读数为8牛顿，如果动滑轮，绳子，弹簧秤的重力和摩擦均不考虑，那么物体A与水平面的摩擦力以及2秒内F所做的功分别为：A.8牛顿，32焦耳B.16牛顿，32焦耳C.8牛顿，64焦耳D.16牛顿，64焦耳。图11.4.2如图3是在水平面上移动重物的装置，若物重为600N，在阻力为重力的0.2倍时，匀速移动物体，使其以2m／s的速度前进，经过5s钟，（滑轮内部摩擦及滑轮重不计）试求：（1）拉力F的大小。（2）拉力F所作的功。再见巩固练习：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）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)100100503: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)