九级物理上册 11.2 滑轮(第二课时)课件 苏科.ppt
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1、思考题:思考题: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。能否利用能否利用定定滑轮和滑轮和动动滑轮的滑轮的优点优点把它们把它们组合起来组合起来,使它们即省力又方便呢?,使它们即省力又方便呢?能。把它们组合成能。把它们组合成滑轮组滑轮组。改变力的方向改变力的方向省一半力省一半力F F:作用在绳子自由端的拉力作用在绳子自由端的拉力 G G:被提升的物体的重力:被提升的物体的重力 G G动动:动滑轮自身的重力:动滑轮自身的重力让我们一起探究让我们一起探究F F与与G G及及G G动动关系关系:FGG G动动FGG G动动对动滑轮受力分析对动滑轮受力分
2、析不计动滑轮重、不计动滑轮重、绳重、摩擦(绳重、摩擦(即即最理想的情况最理想的情况)不计绳重、摩不计绳重、摩擦,但擦,但考虑动滑考虑动滑轮重轮重FGF向上向上=G3FF向下向下=因为动滑轮处于因为动滑轮处于平衡状态,所以平衡状态,所以受的是受的是 力力所以所以F向上向上=F向下向下即即3F=G即即F=G13对动滑轮受力分析对动滑轮受力分析不计动滑轮重不计动滑轮重平衡平衡FGF向上向上=G+G动动3FF向下向下=因为动滑轮处于因为动滑轮处于平衡状态,所以平衡状态,所以受的是受的是平衡力平衡力所以所以F向上向上=F向下向下即即3F=G+G动动即即F=(G+G动动)13对动滑轮受力分析对动滑轮受力分
3、析考虑动滑轮重考虑动滑轮重G动动FFG三、滑轮组三、滑轮组由由定定滑轮和滑轮和动动滑轮组成。滑轮组成。结论:结论:12FG13FG12FG用滑轮组起吊重物时,滑轮组用几段绳子吊物用滑轮组起吊重物时,滑轮组用几段绳子吊物体,提起物体的力就是物重的几分之一。体,提起物体的力就是物重的几分之一。(n=2)(n=2)(n=3)FFFGGG1nFG1.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,若动滑轮重和磨擦不计,若动滑轮重和磨擦不计,动动滑轮滑轮被几股绳子吊起被几股绳子吊起,所用力就是,所用力就是物重物重的几分之一即的几分之一即在左图所示的滑轮组中,在左图所示的滑轮组中,(a)(a)
4、若若动滑轮重动滑轮重G G0 0不计不计,拉力,拉力F F是多少?是多少?(b)若若动滑轮重动滑轮重G0不能忽略不能忽略,那么图中的拉,那么图中的拉力力F应等于多少?应等于多少?G0GF15FG15F(G+G0)分析:图中分析:图中吊吊起起动滑轮动滑轮的绳子股数为的绳子股数为5F.滑轮组水平拉物体滑轮组水平拉物体实验表明,使用滑轮组沿水平方向实验表明,使用滑轮组沿水平方向拉拉重物时,重物时,若动滑轮重和摩若动滑轮重和摩擦不计,擦不计,动滑轮动滑轮被几段绳子被几段绳子拉拉住住,所用的力就是物体与接触面,所用的力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f f摩摩摩摩NGT=T=f
5、f摩摩摩摩如图所示,拉力如图所示,拉力F F的大小等于的大小等于 。FF.T=T=3FT=T=3FF.2.实验表明,使用滑轮组实验表明,使用滑轮组拉拉重物时,重物时,若动滑轮重和摩擦不计,若动滑轮重和摩擦不计,动动滑轮滑轮被几股绳子被几股绳子拉拉住住,所用的力就是物体与接触面,所用的力就是物体与接触面摩擦力摩擦力的几的几分之一。即分之一。即13FffT如图所示,拉力如图所示,拉力F的大小等于。的大小等于。1nFf要求同学们学会要求同学们学会数数吊起动滑轮绳子的股数吊起动滑轮绳子的股数nFGFGn=n=32判断依据:判断依据:看是否直接与动滑轮相连看是否直接与动滑轮相连一条规律:一条规律:当股数
6、当股数n为奇数时,绳子为奇数时,绳子的一端从动滑轮开始连;的一端从动滑轮开始连;当股数当股数n为偶数时,绳子为偶数时,绳子的一端从定滑轮开始连的一端从定滑轮开始连奇动、偶定奇动、偶定从里从里 向外向外FFFGGGn例:指出下列各图中拉力例:指出下列各图中拉力F与物重的关系与物重的关系(不计动滑轮重和摩擦)(不计动滑轮重和摩擦)nn223S S:绳子自由端移动的距离:绳子自由端移动的距离 h h:物体被提升的高度:物体被提升的高度现在让我们一起探究现在让我们一起探究s s与与h h关系关系:比较物体上升的高度比较物体上升的高度h与绳与绳自由端上升高度自由端上升高度s的关系的关系吊起动滑轮的绳子有
7、吊起动滑轮的绳子有 股股你能总结出什么规律?你能总结出什么规律?h=s=S=h20cm 60cm 3 3 若吊起动滑轮的绳子是若吊起动滑轮的绳子是n股,则股,则s=nh 对于滑轮组,同学们对于滑轮组,同学们一定一定要理解并要理解并熟记熟记下面的几个关系式:下面的几个关系式:绳子自由端移动的距离绳子自由端移动的距离s s与物体被提与物体被提升的高度升的高度h h之间的关系:之间的关系:作用在绳子自由端的拉力作用在绳子自由端的拉力F F与被提升的物与被提升的物体的重力体的重力G G之间的关系之间的关系(不计滑轮重、绳重不计滑轮重、绳重和摩擦和摩擦)S=S=h hF=F=G G作用在绳子自由端的拉力
8、作用在绳子自由端的拉力F F与被提升的物与被提升的物体的重力体的重力G G、动滑轮重、动滑轮重G G动动之间的关系之间的关系(不计不计绳重和摩擦但考虑滑轮重绳重和摩擦但考虑滑轮重)F=F=(G+GG+G动动)总结:总结:很显然:吊起动滑轮的绳子的股数越多,就很显然:吊起动滑轮的绳子的股数越多,就越省力越省力S=nh不计动滑轮重时:不计动滑轮重时:不计绳重、摩擦不计绳重、摩擦考虑动滑轮重时:考虑动滑轮重时:F=G1n F=(G+G动动)1n设吊起动滑轮的绳子的股数为设吊起动滑轮的绳子的股数为n,则关系式:,则关系式:V绳绳=nV物物WWWWWW第第2 2题:题:很轻松地就很轻松地就可将两木棍可将
9、两木棍拉合拢拉合拢说明使用滑说明使用滑轮组可以省轮组可以省力力变形的滑轮组变形的滑轮组几种常见的滑轮组:几种常见的滑轮组:生活生活物理物理社会社会轮轴:轮轴:其他简单机械其他简单机械轮轴属于什么样的简单机械?有什么特点?轮轴属于什么样的简单机械?有什么特点?轮轴杠杆示意图轮轴杠杆示意图轮轴杠杆示意图轮轴杠杆示意图轮轮 轴轴1.1.轮轴的定义:由轮和轴组成,能绕共同轴线旋轮轴的定义:由轮和轴组成,能绕共同轴线旋转的机械,叫做。转的机械,叫做。2.2.轮轴的实质是能够连续旋转的杠杆,支点就在轮轴的实质是能够连续旋转的杠杆,支点就在轴心,轮轴在转动时轮与轴有相同的转速。轴心,轮轴在转动时轮与轴有相同
10、的转速。3.3.轮轴的平衡条件:如图所示,轮轴的平衡条件:如图所示,根据杠杆的平衡条件有:根据杠杆的平衡条件有:F F1 1R=FR=F2 2r r由上式可知:当由上式可知:当F F1 1为动力时,为动力时,则轮轴为省力杠杆;当则轮轴为省力杠杆;当F F2 2为动为动 力时,则轮轴为费力杠杆。力时,则轮轴为费力杠杆。像马车和推车这样的轮轴是最简单的,没像马车和推车这样的轮轴是最简单的,没有动力传递,动力车辆的轮轴就复杂得多。有动力传递,动力车辆的轮轴就复杂得多。以汽车为例,动力不是简单的传递给轴,以汽车为例,动力不是简单的传递给轴,如果是那样,汽车就不能拐弯,在汽车轴的中如果是那样,汽车就不能
11、拐弯,在汽车轴的中间,有一个间,有一个“差速器差速器”,在通过两个半轴给左,在通过两个半轴给左右车轮传动,这样在汽车拐弯时,两边车轮行右车轮传动,这样在汽车拐弯时,两边车轮行驶的距离才能不同。驶的距离才能不同。人力三轮车的后轴,为了拐弯,一个后人力三轮车的后轴,为了拐弯,一个后轮和轴是固定的传递动力,另一个后轮是可以轮和轴是固定的传递动力,另一个后轮是可以和轴转动的,用以差速拐弯。和轴转动的,用以差速拐弯。在用轴带动轮时,如皮带轮的运动,不仅在用轴带动轮时,如皮带轮的运动,不仅可以传递动力,还能改变转速。可以传递动力,还能改变转速。斜面:斜面:斜面属于什么样的简单机斜面属于什么样的简单机械?有
12、什么特点?械?有什么特点?1、用扳子可以拧螺母,扳子也是个轮、用扳子可以拧螺母,扳子也是个轮 轴,图中它的哪一部分相当于轮?哪一部分轴,图中它的哪一部分相当于轮?哪一部分 相当于轴?相当于轴?2、仔细观察自行车,看看它、仔细观察自行车,看看它上面有几种简单机械?并分别上面有几种简单机械?并分别说明它们各起到了什么说明它们各起到了什么作用?作用?课课堂堂反反馈馈小练习小练习:在生产和生活中,经常见到这样的情形,用在生产和生活中,经常见到这样的情形,用木板搭斜坡将货物推上汽车车厢,修盘山公路木板搭斜坡将货物推上汽车车厢,修盘山公路使汽车驶上高耸的山峰等。从物理学的角度分使汽车驶上高耸的山峰等。从物
13、理学的角度分析,它们的物理模型属于同一种简单机械,即析,它们的物理模型属于同一种简单机械,即 ,这种简单机械的优是,这种简单机械的优是 。小练习小练习:如图如图 甲所示,工人正试图用扳手拧松工件上甲所示,工人正试图用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓,尽管他使出了浑身力气,却一个紧固的螺栓,尽管他使出了浑身力气,却没能成功。于是他想出了一个新点子:在其它没能成功。于是他想出了一个新点子:在其它不变的情况下,取来一根绳子,将绳的一头栓不变的情况下,取来一根绳子,将绳的一头栓在扳手柄的上端,自己使劲拉绳的另一头(如在扳手柄的上端,自己使劲拉绳的另一头(如图乙所示)可他还是没能扳动螺栓,这是为图乙所示)可
14、他还是没能扳动螺栓,这是为什么呢?请分析其中的原因。(假定工人施力什么呢?请分析其中的原因。(假定工人施力的大小不变)的大小不变)知识点回顾:知识点回顾:v滑轮的分类:定滑轮、动滑轮滑轮的分类:定滑轮、动滑轮v使用定滑轮、动滑轮的特点使用定滑轮、动滑轮的特点v定滑轮与动滑轮的实质定滑轮与动滑轮的实质v使用滑轮组的特点使用滑轮组的特点v滑轮组中几个重要的关系式滑轮组中几个重要的关系式例例1 1、如图所示的四个、如图所示的四个滑轮组滑轮组中,图可省中,图可省一半一半力力,图,图最最费力费力,图和图,图和图用力用力大小一样大小一样。(a)(b)(c)(d)(b)(c)(a)(d)例题反馈:例题反馈:
15、例例2 2:如如图图所所示示,物物重重100N100N,不不计计摩摩擦擦、绳绳重重及及动动滑滑轮轮重重,求拉力求拉力F F的大小。的大小。例例3 3 :根据要求,画出下列滑轮组的绕绳方法。根据要求,画出下列滑轮组的绕绳方法。省一半力省一半力省一半力省一半力省省省省2/32/32/32/3的力的力的力的力例例4:一辆汽车陷入泥泞之中,请你根据图中装置,一辆汽车陷入泥泞之中,请你根据图中装置,运用学过的知识,用最小的力将它拉出来,运用学过的知识,用最小的力将它拉出来,试画出滑轮组的绕法。已知车重试画出滑轮组的绕法。已知车重6104N,地面的阻力为车重的地面的阻力为车重的1/4,如果不计滑轮重、,如
16、果不计滑轮重、绳重及摩擦,则需要的拉力至少多大?绳重及摩擦,则需要的拉力至少多大?FFFGGG12FG13FG12FG 1、指出下列各图中拉力、指出下列各图中拉力F与物重的关系与物重的关系(不计动滑轮重和摩擦)(不计动滑轮重和摩擦)练习:2、在下图所示的滑轮组中,、在下图所示的滑轮组中,(a)(a)若若动滑轮重动滑轮重G G动动不计不计,拉力,拉力F F是多少?是多少?(b)若若动滑轮重动滑轮重G动动不能忽略不能忽略,那么图中,那么图中的拉力的拉力F应等于多少?应等于多少?G/GF15FG15F(G+G动动)3、请按要求在下图中画出绳子的绕法:F=GF=GF=GF=G方法:奇动、偶定方法:奇动
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