第十二章　简单机械 第2节　滑轮

1、第十二章简单机械,第2节滑轮,学习目标 1.认识定滑轮和动滑轮，知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点. 2.会根据要求使用组装滑轮组.,生活中的滑轮,1、滑轮,定义：,滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的轮子。,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,一、滑轮的分类,二、解疑合探:定滑轮的特点,结论：使用定滑轮不省， 但可以改变施力的。,力,方向,A：支点在轴心O处。,.0,B：动力臂l1等于阻力臂l2,( 1).定滑轮实际上就是等臂杠杆。,(2).拉力大小始终等于重物的重力大小。 F=G,(3).拉力的方向与重物移动的方向相反。,(F=G),2、研究定滑轮和动滑轮的特点,二、解

2、疑合探(2):动滑轮的特点,结论：使用动滑轮可以， 但不能改变施力的。,省力,方向,A:支点在边缘O处,l2,B：动力臂l1为阻力臂l2的2倍。,1.动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。,2：拉力的方向与重物的移动方向相同。,S,h,S=2h),试一试：物体被匀速升高时，如果 F = 25 牛，滑轮质量不计，则重物 G 受到的重力为 _ 牛。,2、工人们为了搬运一台笨重的机器，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形钢管）。其中最省力的方案是（ ）,1、下图中利用了动滑轮的是（ ）,3、如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是（

3、）,1. 在图中，货物 G 重为 100 牛，若不计滑轮的重力，不考虑绳子与滑轮之间的摩擦力。 由 a 图装置拉，拉 力 F1 = _牛； 由 b 图装置拉，拉 力 F2 = _牛。,F1,F2,a,100,50,b,定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工作方便，但不能省力；,于是人们就把定滑轮和动滑轮组合起来使用，把它们各自的优点结合起来，这样就组成了滑轮组,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,3、滑轮组,三、解疑合探(3): 滑轮组的特点,实验结论：,拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。,n=2,n=3,甲,乙,怎样判断滑轮组能省多少力？,F=_G,F,G,7

4、 段绳子承担 F =(1/7)G,F,18 段绳子承担 F =(1/18)G,实验表明，使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重和磨擦不计，滑轮组用几股绳子吊起物体，所用力就是物重的几分之一。,思考题：,在左图所示的滑轮组中，,(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？,分析：图中吊起动滑轮的绳子股数为5,Snh,F=G/4,F=G/5,题型1.根据绕线确定F与G的大小关系（不计摩擦、绳重和动滑轮重）,F,F,F=1/2G,F=1/3G,绳子的绕法：当n为奇数时，绳子的起端（或末端）在动滑轮上；当n为偶数时，绳子的起端（或末端）在定滑轮上。（“

5、奇动偶定”）,题型2.根据F与G的大小关系画出绕线,若不计摩擦和动滑轮自身重力，,若考虑动滑轮自身重力G动，,其中F阻为物体所受的摩擦力。,两种常见情况：,在竖直方向提升重物G物时：,在水平方向匀速拉物体时：,3、滑轮组,1. 在右图所示的滑轮组中: (a)若动滑轮重 G轮 不计，拉力 F 是多少?,G物,(b)若动滑轮重 G轮 不能忽略，那么图中的拉力 F 应等于多少?,F,G轮,G物,2. 如图所示，拉力F的大小等于。,3. 如图所示，物体 A 重为 100 N，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)。,100,50,A,4. 如图所示的四个滑轮组中

6、，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,小结： 滑轮,定滑轮：,（1）使用特点：可以改变动力的方向，不省力也不费 力；不省距离也不费距离,（2）实质：是一个等臂杠杆,动滑轮：,（1）使用特点：能省一半力，但不能改变动力的方向； 要多移动一倍距离,（2）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆F=1/2G s=2h,滑轮组,（2）使用优点：既可省力，又可改变动力的方向； 但不能既省力又省距离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,（3）公式：总n（物动滑轮）n （不计滑轮摩擦）,（1） snh,F=G s=h,轮轴和斜面 杠杆

7、、滑轮都是简单机械，它们还可以变形为轮轴。,4、轮轴和斜面,下面是几种轮轴 1. 井上的辘轳 从右边看过去，可画成下图:,动力臂大于阻力臂 省力杠杆。,4、轮轴和斜面,2. 汽车的方向盘 从上边看下去，也可画成下图:,动力臂大于阻力臂省力杠杆。,4、轮轴和斜面,3. 水龙头 从上边看下去，也可画成下图:,动力臂大于阻力臂省力杠杆。,4、轮轴和斜面,船舵,门的把手,螺丝刀,单车的踏板,4. 其他轮轴,4、轮轴和斜面,斜面也是一种省力机械,4、轮轴和斜面,4、轮轴和斜面,将玩具车升高 20 公分，甲最费力，丙最省力，由此可知斜面越缓越省力，斜面越陡越费力。,在不计摩擦时，斜面长L是斜面高h的几倍，

8、沿斜面拉物体的力F就是物体重力G的几分之一。即：,4、轮轴和斜面,其他斜面,4、轮轴和斜面,4、轮轴和斜面,学生练习,使用斜面可以_，但_。往汽车上搬运油桶，在地面与车中间搭一块木板，这就是利用了_；某同学通过仔细观察发现生活中有许多简单机械，如：把钥匙插入锁孔开锁时，钥匙就相当于_（选填“杠杆”、“轮轴”、“滑轮”或“斜面”），它是一个_(选填“省力”或“费力”）的机械。,省力,费距离,斜面,轮轴,省力,当堂检测,答案：,2、如图(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）,3、如图(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

9、是N（动滑轮自重不计）,100,100,50,5、用滑轮组提起2000N的重物，绳子最多只能承受600N的力。（1）设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组，并画出示意图（2）据此设计要匀速提起物体所用的拉力是多大？（不计滑轮重和摩擦）（3）若在此问题中，将物体匀速提高3m，应把绳子拉下几米？,解：由n=G/F=2000N/600N=3.33；要取4，如图。,（2）F/=G/n=2000N/4=500N,（3）s=nh=43m=12m,6、如图，用滑轮组拉着物体A在水平桌面上做匀速直线运动。滑轮本身的重力及摩擦不计，若拉力F为600N，则物体受到的阻力是多少N？,答：1200N,7、如图所示，重500N的人站在重 100N的吊篮内使吊篮和他一起匀速上升不计滑轮重及摩擦，求： （1）人拉绳子的力是多大？ （2）人对吊篮的压力是多大？,8、如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求： （1）动滑轮重； （2）绳自由端的移动速度为多大？ （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少