8-9-2滑轮的应用.ppt

沪科版第十章沪科版第十章 机械与人机械与人第二节 滑轮的应用胖子胖子和和 瘦子瘦子滑轮滑轮轴轴轮轮滑轮是一个周边有槽，能绕滑轮是一个周边有槽，能绕轴轴转动的转动的小轮小轮生生活活中中的的滑滑轮轮 采用绳和一个滑轮提升将货物提到高处，你有什么方法？请用钩码替代重物来模拟动手尝试动手尝试你是这么做的吗？滑轮在使用滑轮在使用时，根据时，根据轴轴的位置是否的位置是否移动移动，又分，又分为为定定滑轮滑轮和和动动滑轮滑轮两种两种使用时，滑使用时，滑轮的轮的轴固定轴固定不动不动的叫的叫定定滑轮。滑轮。使用时，使用时，轴轴随物体一起随物体一起运动滑轮运动滑轮叫叫动动滑轮。滑轮。探究使用定滑轮的特点探究使用定滑轮的特点实验实验次数次数钩码所受的钩码所受的重力重力G/N绳子末端绳子末端拉动的方向拉动的方向弹簧测力计弹簧测力计的示数的示数F/N123452水平水平22斜向下斜向下22竖直向下竖直向下23竖直向下竖直向下34竖直向下竖直向下4特点：特点：使用定滑轮使用定滑轮不省力不省力，但可以但可以改变施力的方向改变施力的方向探究使用动滑轮的特点探究使用动滑轮的特点特点：特点：使用动滑轮能使用动滑轮能省一半力省一半力，但不但不可以可以改变施力的方向改变施力的方向实验实验次数次数钩码所受钩码所受的重力的重力G/N施力的施力的方向方向弹簧测力弹簧测力计的示数计的示数F/N1232竖直向上竖直向上13竖直向上竖直向上1.54竖直向上竖直向上221 F=GFG探究使用动滑轮的特点探究使用动滑轮的特点实验实验次数次数钩码所受钩码所受的重力的重力G/N施力的施力的方向方向弹簧测力弹簧测力计的示数计的示数F/N12竖直向上竖直向上1.223竖直向上竖直向上1.734竖直向上竖直向上2.2分析：分析：思考：思考：上表中的数据与所得结论不符，仅上表中的数据与所得结论不符，仅是由于误差造成的吗？是由于误差造成的吗？由于滑轮自身具有重力。由于滑轮自身具有重力。G0=0.4NGG0F此时此时F=（G+G0）21定滑轮的实质定滑轮的实质F1F2OL1=L2F2F1OL1=L2L1L2L1L2定定滑轮滑轮l1l201:定定滑轮实际上就是滑轮实际上就是等臂杠杆等臂杠杆。A：支点支点在在轴心轴心O处。处。B：动力臂动力臂l1等于等于阻力臂阻力臂l22:不计摩擦时不计摩擦时,拉力大小拉力大小等于等于重物的重力大小。重物的重力大小。(FG)3：拉力的方向拉力的方向与与重物移动的重物移动的方向方向相反。相反。结论：使用结论：使用定定滑轮滑轮不省不省，但，但可以可以改变施力的改变施力的。力力FG方向方向OL1L2L1=2L2F1=F2/2动滑轮的实质动滑轮的实质FG动动滑轮滑轮l2l1A:支点支点在在边缘边缘O处处B：动力臂动力臂l1为为阻力臂阻力臂l2的的2倍。倍。1212FG1：动动滑轮实质是滑轮实质是动力臂为阻力臂动力臂为阻力臂2倍倍的杠杆。的杠杆。2：在上述情况下，动力是阻力的：在上述情况下，动力是阻力的 3：拉力的方向拉力的方向与与重物的移动方向重物的移动方向相同相同。结论：使用结论：使用动动滑轮滑轮可以可以，但不能但不能改变施力的改变施力的。省一半力省一半力方向方向O.定滑轮虽然能改变力的方向，使我们定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工作方便，但不能省力；工作方便，但不能省力；于是人们就把定滑轮和动于是人们就把定滑轮和动滑轮组合起来使用，把它们各滑轮组合起来使用，把它们各自的优点结合起来，这样就组自的优点结合起来，这样就组成了滑轮组成了滑轮组而动滑轮虽然能省一半力，但不能改而动滑轮虽然能省一半力，但不能改变力的方向，使用时经常感觉不便变力的方向，使用时经常感觉不便滑轮组滑轮组 滑轮组同时具备定滑轮组同时具备定滑轮和动滑轮的特点，滑轮和动滑轮的特点，既既可以省力可以省力，又能，又能改变改变力的方向。力的方向。A探究一个定滑轮和一个动滑轮组成探究一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组的绕线方法；滑轮组的绕线方法；B探究由一个定滑轮和一个动滑轮组探究由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组的省力情况成的滑轮组的省力情况a绕成两段绳子承担重物绕成两段绳子承担重物结论：结论：b绕成三段绳子承担重物绕成三段绳子承担重物结论：结论：C探究由两个定滑轮和两个动滑轮组成的探究由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组的省力情况及移动距离的情况滑轮组的省力情况及移动距离的情况a绕成四段绳子承担重物绕成四段绳子承担重物b绕成五段绳子承担重物绕成五段绳子承担重物得出结论：得出结论：4得出结论：得出结论：5实验表明，使用滑轮组实验表明，使用滑轮组吊重物吊重物时，时，动滑轮动滑轮被几股绳子吊起被几股绳子吊起，所用力就是，所用力就是总重总重的几分的几分之一，即之一，即总总nn为绳子的股数为绳子的股数思考题：思考题：在左图所在左图所示的滑轮组中示的滑轮组中(a)(a)若若动滑轮重动滑轮重G G/不计不计，拉力，拉力F F是是多少多少？(b)若若动滑轮重动滑轮重G/不能忽略不能忽略，那么，那么图中的拉力图中的拉力F应等于多少？应等于多少？G/GF15FG15F(G+G/)分析：图分析：图中中吊吊起起动滑轮动滑轮的绳子股的绳子股数为数为5滑轮组的绕法滑轮组的绕法 F=G31 F=G31 F=G41 F=G51滑轮组的绕法滑轮组的绕法 F=G21 F=G31 F=G41 F=G51绕绳的起点：绕绳的起点：奇动偶定奇动偶定1.滑轮组滑轮组 由由一个一个定定滑轮和一个滑轮和一个动动滑轮组成。滑轮组成。FFFGGG12FG13FG12FGn=2n=2n=3F2：滑轮组：滑轮组使用滑轮组使用滑轮组拉拉重物时，重物时，若动滑轮重和摩擦若动滑轮重和摩擦不计，不计，动滑轮动滑轮被几股绳子被几股绳子拉拉住住，所用的力，所用的力就是物体与接触面就是物体与接触面摩擦力摩擦力的几分之一。即的几分之一。即13F ffNGT如图所如图所示，拉力示，拉力F的大小等于。的大小等于。1nF f巩固练习：巩固练习：1 1：如下图：如下图(a)(a)所示，物体所示，物体B B重重100N100N，在力在力F F作作用下用下匀速匀速上升时，上升时，F F应应等于等于N N。（。（不计不计摩擦）摩擦）图(a)F2:如上图如上图(b)所示，物体所示，物体A重为重为100N，挂重物挂重物的钩子的钩子承受的拉力是承受的拉力是N。人人匀速匀速拉拉绳子的力绳子的力是是N（动滑轮自重不计）动滑轮自重不计）图(b)100100503:如图所示的四个如图所示的四个滑轮组滑轮组中，图中，图可省可省一半力一半力，图，图最最费力费力，图，图和图和图用力大小一样用力大小一样。(a)(b)(c)(d)(b)(c)(a)(d)4、如、如图所图所示，物体示，物体A重重G80N，在，在F60N拉力拉力下下匀速匀速前进，此时物体前进，此时物体A受到的受到的摩擦力摩擦力等于等于N。（。（滑轮自重及绳子与滑轮滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）的摩擦不计）AFf12F f因为因为所以所以f=2F=260N=120N1205、程跃要提起重、程跃要提起重800N的物体，但是他的的物体，但是他的最大拉力只有最大拉力只有300N于是，他找来了一于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。已知每个滑轮重已知每个滑轮重20N，程跃想站在，程跃想站在地上向下拉绳，他最好地上向下拉绳，他最好选择图中选择图中_滑轮滑轮组来提起重物组来提起重物(选填选填“a”、“b”或或“c”)。请在所选的。请在所选的图中画出正确的绕绳图中画出正确的绕绳方法。方法。小结小结定滑轮：定滑轮：特点：特点：可以改变力的方向，不省力也不费力可以改变力的方向，不省力也不费力实质：实质：是一个等臂杠杆是一个等臂杠杆动滑轮：动滑轮：特点：特点：能省一半力，但不改变力的方向能省一半力，但不改变力的方向实质：实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆动力臂是阻力臂二倍的杠杆滑轮组滑轮组优点：优点：既可省力，又可改变力的方向既可省力，又可改变力的方向公式：公式：总总n（物物动滑轮动滑轮）n（不计滑轮摩擦）（不计滑轮摩擦）