《简单机械》课件苏科版.ppt

滑 轮 学生实验：采用一根绳和一 个滑轮将货物提升到高处，你有 什么方法？ 用钩码替代重物来模拟。 动手试试 滑轮在使用 时，根据轴 的位置是否 移动，又分 为定滑轮和 动滑轮两种 。 使用时，轴固定不 动，叫定滑轮。 使用时，轴和重物一 起移动，叫动滑轮。 探究1：定滑轮的特点 结论：1、只能改变用力的方向 2、不省力、不费力；不省距离 ，不费距离 实验步骤： 1、测量手的拉力 绳子自由端 4个 钩码 问题：定滑轮有什么用处？ 2、测量钩码上升的距离和 绳子自由端往下拉的距离 G F OL1 L2 L1 = L2 F = G 相当于一个等臂杠杆 探究1：动滑轮的特点 结论：动滑轮可以省一半 力，但费一倍距离，不能 改变力的方向。 4个 钩码 实验步骤： 1、测量手的拉力 问题：动滑轮有什么用处？ 2、测量钩码上升的距离和 绳子自由端往上拉的距离 实验结论：动滑轮可以省一半力， 但费一倍距离，不能改变力的方向。 若不计摩擦和滑轮重，则有： F G物 G滑轮 1、定滑轮：使用定滑轮不省，但可以改 变施力的。 2、动滑轮：使用动滑轮可以 但不能 改变用力的。 省力 方向 力 方向 滑轮：周边有槽，能绕轴转动的小轮。 4、两测力计的示数相同吗 ? 图(a) F2 F1 F3 5、比较F1、F2、F3和物重G的关系。 G 1：使用定滑轮的好处是_ 。 2：使用动滑轮的好处是。 改变用力的方向 省力 用左侧的动滑轮和 定滑轮，可以组成 怎样的滑轮组呢？ 由一个定滑轮和 一个动滑轮组成 。 注意：甲乙两个物体各由几段绳子承担？ 提起物体所用的力与滑轮组用几条绳子吊着物体 有什么关系？ F F F G G G 实验结果： 1 2 FG 1 3 FG 1 2 FG 拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关 。 n=2n=2n=3 生活物理社会其他简单机械 斜面： 问题：使用斜面什么好处？ 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，修盘山公路使汽车驶上高耸 的山峰等。从物理学的角度分析，它们的物理模型属 于同一种简单机械，即 ， 这种简单机械的优点是： 。 如图甲所示，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，将绳的一头栓在扳手柄的上端，自己 使劲拉绳的另一头（如图乙所示）（假定工人施 力的大小不变） 1 1、某人站在二楼阳台上，要将楼下某人站在二楼阳台上，要将楼下700N700N 的重物拉上来，绳子的最大承重是的重物拉上来，绳子的最大承重是300N300N ，应怎样设计滑轮组，能将重物提起且使，应怎样设计滑轮组，能将重物提起且使 用滑轮的个数最少用滑轮的个数最少( (滑轮重及摩擦不计滑轮重及摩擦不计)? )? 课堂练习: 绳子的股数为几股？ n=6 练习 1 n FG 实验表明，使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重和磨擦不计，动滑 轮被几股绳子吊起，所用力就是物重的几分之一即 思考题：在左图所示的滑轮组中，F 与G的关系。 (a)若动滑轮重G不计，拉力F是多少？ (b)若动滑轮重G/不能忽略，那么 图中的拉力F应等于多少？ G/ G F 1 5 FG 1 5 F(G+G/) 分析：图中吊起动滑轮的绳子股数为5 F . 用力F拉着木块做匀速直线运动，木块所受 摩擦力为300牛，求拉力F。 f F支 G F 如图所示，拉力F的大小等于。 4.如图所示，物体A重G80N，在F60N 拉力下匀速前进，此时物体A受到的摩擦力 等于N。（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计） A F . f F F支 G 1:竖直方向上有一对平衡力G和F支 2:水平方向上有一对平衡力F和f G= F支=80N f = F =120N 综合分析得 ： 120N 四、滑轮组的组装 例如：一根绳子只能承受100N的力，要把 330N的物体拉起，怎样组装滑轮？ n =-= - = 3.3(股) G F 330N 100N 绳子的股数必须是整数，因此需要4股 F F 答案： 例3： 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，试画出滑轮组的绕法。已知车重 6104N，地面的阻力为车重的1/4，如果不 计滑轮重、绳重及摩擦，则需要的拉力至 少多大？ F fF 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) F 2: 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) 100 100 50 3: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 ) G 6、工厂为了搬运一个笨重的机器进车 间，某工人设计了如图所示的四种方案( 机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管 的截面)，其中最省力的方案是 ( ) C 7. 如图所示，用滑轮按甲、乙、丙 三种方式拉同一重物在相同的水平面上做匀 速直线运动，拉力分别为F1、F2、F3，比较 它们的大小，其中正确的是 （ ） AF1=F2=F3 BF1F2F3 CF1F3F2 DF3F1F2 C O G F L2 = R L1 = 2R 动滑轮在使用时，相当于一个动力 臂二倍于阻力臂的省力杠杆。因此拉 力与物重的关系是： F=1/2（G物+G滑轮） 根据杠杆的平衡条件F1L1F2L2，有 F2R=（G物+G滑轮）R 典型示例： 如图所示，探究了动滑轮工 作特点，探究数据记录如下表， 其中表格中有几个数据没有记录 ，你估计大约为多大？试在表格 中补充完整。 步 骤 砝码 重/N 测力计读 数/N 砝码上升高 度/cm 手拉绳移动 距离/cm 14220 2 1 50 例题2： 如图 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，这是为什么 呢？请分析其中的原因。（假定工人施力 的大小不变） 滑轮组的绕法 F= G 2 1 F= G 3 1 F= G 4 1 F= G 5 1 绕绳的起点：偶定奇动 实验：研究使用定滑轮或动滑轮提升物 体时，分别在用力大小、用力方向以及 移动距离方面的特点 1、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 相当于轴？ 2、仔细观察自行车，看看它 上面有几种简单机械？并分别 说明它们各起到了什么 作用？ 课 堂 反 馈 使用时，轴固定 不动 使用时，轴和重 物一起移动 定滑轮 动滑轮 滑轮的分类 实验目的：研究使用定滑轮提 升物体时，用力大小、用力方 向、绳端移动距离与物体上升 距离的关系。 探究1：定滑轮的特点 提升钩码钩码 个数 拉力 大小 拉力 方向 物体上 升距离 手拉绳绳 端移动动 距离 直接提升物体 4个 用定滑轮轮提升 物体 4个 结论：定滑轮不省力、只能改变用力的方向。 F G O L1 L2 L1=L2 相当于一个 等臂杠杆 F = G 改变拉力方向后，还是等臂 杠杆，所以只使用定滑轮， 无论拉力方向怎么样，FG 实验目的：研究使用动滑轮提升 物体时，用力大小、用力方向、 绳端移动距离与物体上升距离的 关系。 探究1：动滑轮的特点 提升钩码钩码 个数 拉力 大小 拉