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第二节 滑轮
第十二章
简单机械
F2
O
F1
l1
l2
l1
l2
F1
F2
O
O
F2
F1
l1
l2
O
F1
F2
l1
l2
l2
F2
l1
F1
O
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
杠杆的平衡条件:
动力×动力臂 = 阻力×阻力臂 F1·L1=F2·L2
杠杆的缺陷
第二节 滑轮
第十二章
简单机械
想一想,下面的漫画说明什么问题?
一、滑轮
一个周边有槽,能绕轴转动的轮子---- 滑轮
你还能想起滑轮的哪些应用?
定滑轮
轴固定不动的滑轮
动滑轮
轴随物体一起运动的滑轮
滑轮的分类
探究动滑轮与定滑轮的特点
1.定滑轮
L1
L2
=
相当于一个等臂杠杆
F = G
1、定滑轮:
F
G
O
L2
L1
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,F=G
定滑轮的实质
F1
F2
O
L1=L2
F2
F1
O
L1=L2
是一个等臂杠杆
定滑轮的特点:不改变力的大小
但能改变力的方向,
2.动滑轮
O
·
L1
L2
L1 =2L2
动滑轮的实质
是一个 动力臂是阻力臂二倍的杠杆
使用动滑轮省一半的力
动滑轮的特点:不改变力的方向,
但可以省一半的力。
定滑轮:使用定滑轮不省___,但可以改变施力的___,是等臂杠杆,不费距离。
动滑轮:使用动滑轮可以___, 但不能改变施力的____,是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆,要费物体升高高度一倍的距离。
省一半的力
方向
力
方向
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
2. 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。
50
G
使用定滑轮能改变力的方向,但不能省力;使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向。
那我们能不能把两者结合起来,组成滑轮组,使其又可以既改变力的方向,又能省力?
用绳索把定滑轮和动滑轮组合使用:
就组成滑轮组
讨论一下,你能设计出几种组合方式?把你的方案画在下面方框中,并动手做一做。
F
G
F
F
二、滑轮组
滑轮组特点:
注意:吊起动滑轮的绳子段数
F
G
F
G
G
F
实验结果:
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮被几段绳子吊起,所用力就是物重的几分之一即
还可以用多几个滑轮来组成滑轮组吗?试试看。
F
F
F
滑轮组的作用 (若忽略了滑轮重和绳与滑轮的摩擦力)
1.滑轮组用几段 绳子吊起物体.将物体提升的力等于物重的几分之一,即(F= )。
2.手拉绳子通过的距离等于物体上升的距离的n倍,即(s=nh)。
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?
(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,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
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
4. 用如图所示的滑轮组拉动物体 A,怎样绕线最省力,画出绕线图。
A
F
轮轴和斜面
杠杆、滑轮都是简单机械,它们还可以变形为轮轴。
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。
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。
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。
船舵
门的把手
螺丝刀
单车的踏板
4. 其他轮轴
斜面也是一种省力机械
将玩具车升高 20 公分,甲最费力,丙最省力,由此可知斜面越缓和越省力。
其他斜面
小 结
定滑轮:等臂杠杆,不省力,能改变力的方向
动滑轮:省力杠杆,省一半力,但费距离,不能改变力的方向
滑轮组:
(n为吊着动滑轮的绳子的吃力段数)
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跟数为5
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)
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)
100
100
50
实验表明,使用滑轮组拉重物时,若动滑轮重和绳与滑
轮间的摩擦不计,动滑轮被几股绳子拉住,所用的力就
是物体与接触面摩擦力的几分之一,即 。
如图所示,拉力F的大小等于____。
智慧的花朵,常常开放在苦苦思索的枝头上。
下一节是不是该学 机械效率了?
再见