112探究滑轮的作用.ppt

思考：怎么克服杠杆的这些缺陷呢？思考：怎么克服杠杆的这些缺陷呢？设计一个帮助人们从井中打水的杠杆。设计一个帮助人们从井中打水的杠杆。【活动活动】一、杠杆的缺陷一、杠杆的缺陷周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。【结构结构】二、滑轮二、滑轮【思考思考】 1 1、生活中哪些设备中用到滑轮？、生活中哪些设备中用到滑轮？2 2、你知道有哪些使用滑轮的方法？、你知道有哪些使用滑轮的方法？【类型类型】A A、定滑轮、定滑轮: :B B、动滑轮：、动滑轮：使用时轴的位置固定不动使用时轴的位置固定不动使用时轴随物体一起运动使用时轴随物体一起运动试利用滑轮、绳子把重物提升到高处。试利用滑轮、绳子把重物提升到高处。【活动活动】三、滑轮的使用三、滑轮的使用【设计设计】B B、为此需要准备哪些器材，如何实验？、为此需要准备哪些器材，如何实验？A A、你准备对比研究哪些实验项目？、你准备对比研究哪些实验项目？定滑轮和动滑轮的使用特点。定滑轮和动滑轮的使用特点。【探究探究】三、滑轮的使用三、滑轮的使用1定定滑滑轮轮特特点点【特点特点】可改变拉力方向可改变拉力方向【实质实质】1 1、相当于一个等臂杠杆、相当于一个等臂杠杆2 2、同一根绳子各段作用力相同、同一根绳子各段作用力相同为什么定滑轮有这样的特点？为什么定滑轮有这样的特点？【探究探究】三、滑轮的使用三、滑轮的使用不省力不费距离不省力不费距离1动动滑滑轮轮特特点点【特点特点】不改变方向不改变方向【实质实质】l1=2l2物体模型：物体模型：为什么动滑轮有这样的特点？为什么动滑轮有这样的特点？【探究探究】三、滑轮的使用三、滑轮的使用省一半力费一倍距离省一半力费一倍距离杠杆模型：杠杆模型：F=1/2GS=2h2F=GF向上向上=F向下向下例、如图所示，不考虑绳重和摩擦，则货物重例、如图所示，不考虑绳重和摩擦，则货物重 N N，A A钩钩 拉力为拉力为 N N，B B钩拉力为钩拉力为 N.N.当绳子上升当绳子上升10cm10cm时，时， 物体上升物体上升 cm,cm,当重物上升速度为当重物上升速度为5cm/s5cm/s，则绳子，则绳子 自由端移动速度为自由端移动速度为 m/s m/s 。例、例、如图所示，不计滑轮质量及转动摩擦，当物体恰能沿水如图所示，不计滑轮质量及转动摩擦，当物体恰能沿水 平作匀速运动。则地面对物体的阻力平作匀速运动。则地面对物体的阻力f f大小是（大小是（ ） A A15N B15N B30N C30N C60N D60N D不好判断不好判断四、滑轮的缺陷四、滑轮的缺陷观看动画，分析原因，寻找对策。观看动画，分析原因，寻找对策。【活动活动】【原因原因】使用动滑轮使用动滑轮向下最大拉力向下最大拉力F=G人人定滑轮不能省力定滑轮不能省力【对策对策】且向上拉力且向上拉力F可可G人人可省力可省力四、滑轮的缺陷四、滑轮的缺陷观看动画，分析原因，寻找对策。观看动画，分析原因，寻找对策。【活动活动】【原因原因】如何才能既省力又能改变力的方向呢？如何才能既省力又能改变力的方向呢？要向上拉物体要向上拉物体动滑轮不能改变力的方向动滑轮不能改变力的方向【思考思考】五、滑轮组五、滑轮组把定滑轮和动滑轮组合使用。把定滑轮和动滑轮组合使用。【对策对策】试一试，一个定滑轮和一个动滑轮可组合出试一试，一个定滑轮和一个动滑轮可组合出几种方式的滑轮组？各有什么特点？几种方式的滑轮组？各有什么特点？F五、滑轮组的组装五、滑轮组的组装【活动活动】FFF FFFGGF=1/2GS=2hF=1/3GS=3h1 1、省力情况取决于吊起、省力情况取决于吊起动动滑轮绳子的股数滑轮绳子的股数n n如何设计出更有优势的滑轮组？如何设计出更有优势的滑轮组？五、滑轮组的组装五、滑轮组的组装【思考思考】增加定滑轮增加定滑轮增加动滑轮增加动滑轮改变方向改变方向省更多力省更多力【方法方法】【特点特点】F绳绳=1/n GS绳绳=n hv绳绳=n v物物2 2、吊起、吊起动动滑轮绳子的股数滑轮绳子的股数n:n:奇动偶定。奇动偶定。例、使用一滑轮组吊起重物，若拉绳子的力为例、使用一滑轮组吊起重物，若拉绳子的力为200N200N，重物提，重物提 起起1m1m，绳子自由端移动，绳子自由端移动5m5m，那么物重为，那么物重为 N N。请设计。请设计 出该滑轮组的装配图。要求拉力方向向上。出该滑轮组的装配图。要求拉力方向向上。( (滑轮重、滑轮重、 绳重和摩擦均不计绳重和摩擦均不计) )确定吊起动滑轮的绳子股数确定吊起动滑轮的绳子股数n n设计一个符合要求的滑轮组？设计一个符合要求的滑轮组？六、滑轮组的设计六、滑轮组的设计【活动活动】【关键关键】【步骤步骤】 1 1、奇动偶定：定绳子起点、奇动偶定：定绳子起点2 2、n n为偶数时：为偶数时：n n动动=(n-1)/2 =(n-1)/2 3 3、n n定定取决于动力方向取决于动力方向n n动动=n/2=n/2n n为奇数时：为奇数时：4 4、用平直线段组装滑轮组、用平直线段组装滑轮组例、如图所示，滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计，利用两例、如图所示，滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计，利用两 个滑轮提升同一重物，哪种组合最省力个滑轮提升同一重物，哪种组合最省力( )( )例、如图例、如图A A所示，物重为所示，物重为250N250N，每个滑轮重，每个滑轮重50N50N，当物体被匀，当物体被匀 速提起时，加在绳子自由端的拉力速提起时，加在绳子自由端的拉力F F为为 N N，当物体，当物体 上升上升2m2m，则绳子自由端在移动了，则绳子自由端在移动了 m m。例、如图所示，水平桌面上放一重例、如图所示，水平桌面上放一重100N100N的物体的物体A A，A A与桌面的与桌面的 摩擦力为摩擦力为40N40N，当用力，当用力F F拉绳子的自由端使拉绳子的自由端使A A匀速运动时，匀速运动时， 拉力拉力F F的大小为的大小为( (不计滑轮摩擦及重力不计滑轮摩擦及重力) ( ) ( ) A. 20 N B. 50 N C. 60 N D. 70 N A. 20 N B. 50 N C. 60 N D. 70 N例、例、如图所示滑轮组，不计如图所示滑轮组，不计绳重绳重及摩擦。及摩擦。则则重物重物A A对地面的对地面的 压力为压力为 N N。当重物当重物B B为为 N N时，恰能让匀速上时，恰能让匀速上 升。若重物升。若重物A A能以能以0.1m/s0.1m/s的速度匀速上升，则的速度匀速上升，则B B的的速度为速度为 m/sm/s。此时，绳此时，绳C C的拉力为的拉力为 N N。例、一根绳子能承受的最大拉力为例、一根绳子能承受的最大拉力为1000N1000N，一个重，一个重 500N 500N的人要用它吊起一个重为的人要用它吊起一个重为2000N2000N的货物的货物G G， 拉力方向要向下，已知每个滑轮重为拉力方向要向下，已知每个滑轮重为100N100N，请，请 设计出滑轮组的装配图。设计出滑轮组的装配图。( (所有摩擦均不计所有摩擦均不计) )例、完成上图窗帘中滑轮组的绕线。例、完成上图窗帘中滑轮组的绕线。滑轮组的多绳绕法设计滑轮组的多绳绕法设计思考：你知道这些滑轮组的特点吗思考：你知道这些滑轮组的特点吗? ?六、滑轮组的设计六、滑轮组的设计【拓展拓展】七、其他简单机械七、其他简单机械如何解决滑轮组绕绳复杂的问题呢？如何解决滑轮组绕绳复杂的问题呢？【思考思考】【轮轴轮轴】生活中一些相当于轮轴的常见工具。生活中一些相当于轮轴的常见工具。省力杠杆省力杠杆F1R=F2r【列举列举】辘轳井台辘轳井台轮轴轮轴斜面斜面S1=2RS2=2r工作原理工作原理