第4节简单机械（第三课时）课件.ppt

第三课时第三课时 定滑轮和动滑轮定滑轮和动滑轮如图杠杆，如图杠杆，OA=AB，请计算出，请计算出F=G。OABGF12杠杆的形状多种多样，可杠杆的形状多种多样，可以是直的，也可以是弯的，以是直的，也可以是弯的，甚至可以是圆形的。甚至可以是圆形的。今天我们来讨论形状是圆形的，实质是杠杆的今天我们来讨论形状是圆形的，实质是杠杆的一种简单机械一种简单机械-滑轮滑轮你在生活中看到过滑轮吗？请举几个例子？你在生活中看到过滑轮吗？请举几个例子？自动伸缩门滑轮自动伸缩门滑轮钓鱼竿中滑轮钓鱼竿中滑轮起重机中滑轮起重机中滑轮旗杆顶端中滑轮旗杆顶端中滑轮1观察滑轮，观察滑轮，并指出它的并指出它的 结构特点。结构特点。一、滑一、滑 轮轮周边有槽，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。2.请用滑轮、细线、铁架台等设计两种不请用滑轮、细线、铁架台等设计两种不 同方案，要求利用滑轮把钩码提升起来，同方案，要求利用滑轮把钩码提升起来，在图中画出实验装置示意图。在图中画出实验装置示意图。3.利用设计的方案，组装好装置，提升钩码。利用设计的方案，组装好装置，提升钩码。F1F2以上两种方法使用滑轮有什么不同之处？以上两种方法使用滑轮有什么不同之处？方案方案1 方案方案2方案方案1滑轮轴的滑轮轴的位置位置不动不动。方案方案2滑轮轴的位滑轮轴的位置置移动移动。二、滑轮的类型二、滑轮的类型滑滑 轮轮滑轮轴的位置是否移动滑轮轴的位置是否移动定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮1如图甲所示，用弹簧测力计测出钩码的重如图甲所示，用弹簧测力计测出钩码的重G12如图乙所示，通过定滑轮用弹簧测力计匀速如图乙所示，通过定滑轮用弹簧测力计匀速 向下拉动钩码，记录弹簧测力计的读数向下拉动钩码，记录弹簧测力计的读数F1，并，并 与钩码的重相比较。改变拉力的方向，如图丙与钩码的重相比较。改变拉力的方向，如图丙 所示，观察弹簧测力计的读数是否发生变化？所示，观察弹簧测力计的读数是否发生变化？三、定滑轮三、定滑轮转轴固定不动的滑轮转轴固定不动的滑轮1、特点：、特点：a：不省力也不费力。：不省力也不费力。F=Gb、可以改变力的作用方向。、可以改变力的作用方向。c：不能省距离。：不能省距离。S=h为什么定滑轮有这样的为什么定滑轮有这样的特点呢？特点呢？FGhSFG2、定滑轮的实质、定滑轮的实质FF0.l1l2A：支点在轴心：支点在轴心O处。处。B：动力臂：动力臂l1等于阻力臂等于阻力臂l2定滑轮实际上就是定滑轮实际上就是等臂杠杆等臂杠杆。3、定滑轮的优点：、定滑轮的优点：可以可以改变施力的方向改变施力的方向，给人们工作提供方便。给人们工作提供方便。升旗、帆船的帆、幕布升旗、帆船的帆、幕布3先用弹簧测力计测出钩码和滑轮的总重先用弹簧测力计测出钩码和滑轮的总重G2。如图丁所示，通过动滑轮用弹簧测力计匀速向上如图丁所示，通过动滑轮用弹簧测力计匀速向上拉动钩码，记录弹簧测力计的读数拉动钩码，记录弹簧测力计的读数F2，并与钩码，并与钩码和滑轮的总重相比较。和滑轮的总重相比较。四、动滑轮四、动滑轮转动轴与重物一起移动的滑轮。转动轴与重物一起移动的滑轮。1、特点：、特点：a：省力一半。：省力一半。F=b、不能改变力的作用方向。、不能改变力的作用方向。c：费一倍的距离。：费一倍的距离。S=2hG12hS为什么动滑轮有这样的特点呢？为什么动滑轮有这样的特点呢？2、动滑轮的实质、动滑轮的实质A：支点在边缘：支点在边缘O处。处。B：动力臂：动力臂l1为阻力臂为阻力臂l2的的2倍。倍。动滑轮实际上就是动力臂是阻力臂动滑轮实际上就是动力臂是阻力臂2倍的杠杆。倍的杠杆。3、动滑轮的优点：、动滑轮的优点：可以可以省一半的力省一半的力，但不能，但不能改变力的方向。改变力的方向。运货时省力。运货时省力。FGl1l2O.使用定滑轮不省，但可以改变施力的。使用定滑轮不省，但可以改变施力的。使用动滑轮可以，但不能改变施力的。使用动滑轮可以，但不能改变施力的。省力省力方向方向力力方向方向1.使用定滑轮的好处是。使用定滑轮的好处是。2.使用动滑轮的好处是。使用动滑轮的好处是。改变用力的方向改变用力的方向省力省力能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来，使它们即省力又可以改变力的方向？来，使它们即省力又可以改变力的方向？能。把它们组合成滑轮组。能。把它们组合成滑轮组。五、滑轮组五、滑轮组定滑轮和动滑轮组合在一起。定滑轮和动滑轮组合在一起。1、特点：、特点：既省力，又改变力的方向。既省力，又改变力的方向。1用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的 总重总重G。2按如图甲所示方式匀速拉动绳子，按如图甲所示方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的记录此时承担重物和动滑轮总重的 绳子股数和弹簧测力计的读数绳子股数和弹簧测力计的读数F1。3按如图乙所示方式匀速拉动绳子，按如图乙所示方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的记录此时承担重物和动滑轮总重的 绳子股数和弹簧测力计的读数绳子股数和弹簧测力计的读数F2。拉力拉力F的大小与吊起动滑轮的的大小与吊起动滑轮的绳子股数绳子股数n有关。有关。FFFGGG12F=G13F=G12F=Gn=2n=2n=3使用滑轮组时，重物和动滑轮被几股绳子吊使用滑轮组时，重物和动滑轮被几股绳子吊起，所用力就是物重和动滑轮的几分之一。起，所用力就是物重和动滑轮的几分之一。F=G物物G动滑轮动滑轮n1=n1（）+G总总G总总FGn=4FGn=5F=4151F=G总总【例题】【例题】缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为 300牛，用它连接成如图所示的滑轮组，能否牛，用它连接成如图所示的滑轮组，能否 提升提升600牛的重物？（已知动滑轮重牛的重物？（已知动滑轮重20牛，摩牛，摩 擦及绳的质量不计）擦及绳的质量不计）解：解：G总总=G物物G动滑轮动滑轮+=600牛牛+20牛牛=620牛牛因为总重是由因为总重是由2股绳子承担，股绳子承担，所以，所用的拉力为：所以，所用的拉力为：F=G总总21=620牛牛2=310牛牛可见，拉力大于绳子所能承受的最大拉力可见，拉力大于绳子所能承受的最大拉力答：该滑轮组不能用来提升答：该滑轮组不能用来提升600 牛的重物。牛的重物。杠杆、滑轮等简单机械，有的省力、有的不省杠杆、滑轮等简单机械，有的省力、有的不省力，使用它们时，有的可以少移动距离，有的力，使用它们时，有的可以少移动距离，有的却要多移动距离。在使用简单机械时，你认为却要多移动距离。在使用简单机械时，你认为省力或费力、省距离或费距离，它们之间有什省力或费力、省距离或费距离，它们之间有什么关系？么关系？省力的机械费距离，费力的机械省距离。省力的机械费距离，费力的机械省距离。如图所示，拉力如图所示，拉力F的大小等于。的大小等于。F.fNGT13F=f一、定滑轮：一、定滑轮：转轴固定不动的滑轮。转轴固定不动的滑轮。1、特点：、特点：不能省力，但可改变力的方向。不能省力，但可改变力的方向。2、实质：、实质：等臂杠杆。等臂杠杆。二、动滑轮：二、动滑轮：转动轴与重物一起移动的滑轮。转动轴与重物一起移动的滑轮。1、特点：、特点：2、实质：、实质：使用滑轮组时，动滑轮被使用滑轮组时，动滑轮被几股绳子几股绳子吊起，吊起，所用力就是物重和动滑轮的所用力就是物重和动滑轮的几分之一几分之一。三、滑轮组三、滑轮组能省力一半，但不能改变力的方向。能省力一半，但不能改变力的方向。动力臂是阻力臂两倍的杠杆。动力臂是阻力臂两倍的杠杆。1台风是一种破坏力很大的灾害性天气。某台风是一种破坏力很大的灾害性天气。某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了，需要两次台风把市民公园的一棵大树吹倒了，需要两个工人把它扶起，工人们想到了下列图示的四个工人把它扶起，工人们想到了下列图示的四种方案，每个人所需拉力最小的方案是（种方案，每个人所需拉力最小的方案是（）A B C D B2.要使图中的重物和动滑轮的要使图中的重物和动滑轮的 总重由总重由3段绳子承担，应当怎段绳子承担，应当怎 样绕制滑轮组？请画在图上。样绕制滑轮组？请画在图上。3.如图所示，物体如图所示，物体A重重G=80N，在在F=60N拉力下拉力下 匀速前进，此时物体匀速前进，此时物体A受到的摩擦力等于受到的摩擦力等于 N（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）AF1204.如图所示，用滑轮组牵引重物在水平地面上匀如图所示，用滑轮组牵引重物在水平地面上匀 速移动，已知所用拉力速移动，已知所用拉力F=100N，滑轮本身的重，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？当物体移动顿？当物体移动1.5m时，绳子自由端拉过的距离时，绳子自由端拉过的距离 是多少？是多少？解：解：FAf=nF=3100N=300NF=1/nf S自自=nS物物=31.5m=4.5m