内容正文:
6.6 探究滑轮的作用
漫画:说明了什么?
滑轮的结构:
轮
框
轴
*
什么是滑轮
国旗杆上的定滑轮
使用定滑轮有什么好处?
F3
试比较F1 、F2 、F3的大小:
F1 = F2 = F3
结论:使用定滑轮不省_________,但可以改变施力的__________。
力
方向
F1
F2
G
G
G
*
定滑轮的作用
使用定滑轮时的理论分析
定滑轮:
定滑轮实质是一个等臂杠杆。
o
L1
L2
=
相当于一个等臂杠杆
F = G
F
F
F
G
O
L2
L1
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
使用动滑轮有什么好处?
结论2:使用动滑轮可以省一半力,但不能改变拉力的方向。
动滑轮:
动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆。(即 L1=2L2)
使用动滑轮时的理论分析
⑵、动滑轮在使用时,同样可以找出跟它相当的杠杆。请认定一下,杠杆的支点是A还是O点?并指出拉力F与物重G的关系。
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,有:F1=2F2,
F = 1/2F2
即:F=1/2G
G
F
G
F
O
A
G
F
O
A
G
F
O
A
O
G
F
L2 = R
L1 = 2R
杠杆的支点在O上
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=1/2G
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。
省力
方向
力
方向
定滑轮的优点是可以改变拉力的方向;动滑轮的优点是可以省一半力。如果即要省力又要能改变拉力的方向,我们应该怎么办呢?
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?
⑴、活动5:组成滑轮组
把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组,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
G
G
⑴、活动5:组成滑轮组
还可以用多几个滑轮来组成滑轮组吗?试试看。
G
F
G
F
G
F
2段绳子承担F=(1/2)G
2段绳子承担F=(1/2)G
3段绳子承担F=(1/3)G
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
1
n
F=
G
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)
F= — G
n
1
1.定滑轮:轴___________的滑轮。
特点:____省力,但可以改变用力的_____。
实例:升____,起重____,升降架
2.动滑轮:轴可以随物体一起_______的滑轮。
特点:可省___力,但不能改变用力的_____: (并且___距离)
3.理论分析:滑轮实质上是变形的_____。
(1)定滑轮实质:是_____杠杆.(L1= L2,F1___F2)
s与h的关系:s_____h
(2)动滑轮实质:是动力臂为阻力臂___倍的杠杆.
(L1=2L2,F1= ___F2)
s与h的关系:s_____h
4.滑轮组:
(1)特点:既能__力,又能改变____(但__距离).
(2)省力情况:物体及动滑轮由几股绳子吊着,所
用拉力就是总重的_________。
①判绳股数:数吊着___滑轮的绳子的段数。
(3)绕绳法: 看绳股数n——“奇动偶定”
检查:①判挂钩 ②由内向外 ③绳直、贴紧
④标力(箭头) ⑤数绳股数
②若
不计摩擦和动滑轮重:F=1/n(G物)
不计摩擦但计动轮重:F=1/n(G物+G动)
5.轮轴:
(1)定义:由 和 组成,能绕共同的轴线转动.
(2)特点:
(3)实例:
车把、方向盘、螺丝刀、扳手、卷扬机、辘轳等
6.斜面:
(1)特点:同样的高度,斜面越____,越省力.
(2)实例:盘山____、___梯、螺丝
若
轮上―省力:F1R=F2r(R>r,F1_____ F2)
轴上―费力:F1r=F2R(R>r,F1_____ F2)
例4:如何判断滑轮组