内容正文:
第十一章 简单机械和功
第2节 滑轮
目
录
CONTENTS
1 学习目标 2 新课导入
3 新课讲解 4 课堂小结
5 当堂小练 6 拓展与延伸
7 布置作业
1.认识定滑轮和动滑轮;
2.了解动滑轮、定滑轮的特点;
3.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用;
4. 能识别生活和生产中常见的滑轮,能根据要求组装简单的滑轮组。
学习目标
杠杆是一种常见的简单机械。除了杠杆之外,滑轮也是一种简单机械。大家在生活中见过滑轮吗?
新课导入
一、定滑轮和动滑轮
1.生活中常见的滑轮
抢修现场用到的滑轮
旗杆上的滑轮
吊车上的滑轮
新课讲解
升国旗时,旗手缓缓向下拉绳子,国旗就会徐徐上升。
这是因为旗杆顶部有一个滑轮,它的轴固定不动,这种滑轮叫做定滑轮。
2.定滑轮
新课讲解
定滑轮
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新课讲解
3.动滑轮
电动起重机吊钩上有一种滑轮,它的轴可以随被吊物体一起运动,当电动机转动并收起绳子时,物体和滑轮就被提起,这种滑轮叫做动滑轮。
新课讲解
动滑轮
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新课讲解
定滑轮和动滑轮
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新课讲解
二、探究定滑轮和动滑轮的特点
通过滑轮拉起重物,研究下面几个问题。
1.使用定滑轮、动滑轮是否省力(或更费力)?
2.使用定滑轮、动滑轮是否省了距离(或需要移动更大的距离)?
3.什么情况下使用定滑轮,什么情况下使用动滑轮?
新课讲解
定滑轮其实是一个等臂杠杆。图乙中所示定滑轮两边的力与轮相切,中心轴为杠杆的支点,轮的直径可以看做是一根硬棒,动力和阻力作用在直径的两端,动力臂等于阻力臂。
注意:用定滑轮提升重物时,动力移动的距离等于重物升高的高度。
新课讲解
结论:使用定滑轮不省力,不省距离;但可以改变力的方向。
新课讲解
定滑轮的本质
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新课讲解
动滑轮则是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。如图丙所示,动滑轮由于一边悬于固定点,重物的重力作用线通过滑轮中心轴,滑轮的“支点”位于固定边与轮相切的地方。过“支点”的轮的直径相当于杠杆,重物的重力为作用在杠杆上的阻力,人施加的力为动力,因此动力臂是直径,阻力臂是半径,动力臂是阻力臂的二倍。
新课讲解
结论:使用动滑轮可以省力,但费距离;且不改变力的方向。
新课讲解
动滑轮的本质
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新课讲解
定义:使用时,轴固定不动的滑轮
实质:等臂杠杆
特点:不能省力,但可以改变力的方向
定义:工作时,轴随物体一起运动的滑轮
实质:动力臂为阻力臂2倍的杠杆
特点:能省力,但要多移动距离
定滑轮
动滑轮
新课讲解
练一练
1.定滑轮左端绳子下端挂着重物,若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力(如图所示),力的大小分别为:F1、F2、F3,则( )。
A.F1最大
B.F2最大
C.F3最大
D.三个力一样大
F2
F1
F3
D
新课讲解
2.用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式,拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动,拉力分别是F1、F2、F3,则( )。
A.F1>F2>F3 B.F2>F3>F1
C.F2>F1>F3 D.F3>F1>F2
丙
F3
乙
F2
甲
F1
D
新课讲解
三、滑轮组
定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。
动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
能否得到这样一种机械,它既可以省力,又可以改变力的方向呢?
新课讲解
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
结论:使用滑轮组既可以省力; 又可以改变力的方向。
新课讲解
滑轮组
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新课讲解
想一想
1.绳子的起点
2.拉力的方向
3.拉力的大小
4.移动的距离
还有别的绕线方法吗?
这两种绕线方法有什么不同?
新课讲解
图甲中的重物有三段绳子通过动滑轮吊着,每段绳子都要承担重物。用这个滑轮组提起重物如果忽略滑轮的自重、绳重及摩擦,只要用 力就可以提起重物。
当用滑轮组提升重物时拉力与物重之间有何关系?
新课讲解
当用滑轮组提升重物时拉力与物重之间有何关系?
图乙中的重物由两段绳子通过动滑轮吊着,只要用 力就可以提起重物。
新课讲解
利用两个定滑轮和两个动滑轮,可以怎样绕绳子呢?
新课讲解
F
F
讨论:这两种绕线方法有什么不同?
新课讲解
你发现了什么规律?
F
F
新课讲解
结论:
F :拉力
n :承担物重的绳子段数
G :物重
G动 :动滑轮重
S :自由端移动的距离
h :物体上升的高度
新课讲解
四、轮轴和斜面
1.轮轴
(1)概念:
由具有共同转动轴的大轮