内容正文:
第2节 滑轮
八年级
初中物理
第十二章 简单机械
能识别定滑轮和动滑轮。
掌握定滑轮和动滑轮的特点,并能根据需要选择合适的滑轮解决实际问题。
通过对滑轮组的学习,掌握安装滑轮组的方法,并能根据安装情况分析拉力的大小与物重的关系。
学习目标
我们先来观察一幅科学漫画
这个故事中起到关键作用的是哪个部件? 你在哪里见到过吗?
生活中的滑轮
这些都是滑轮,请你观察它们的结构吧。
滑轮:边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮。
凹槽
轴
小轮
定滑轮和动滑轮
知识点一
旗杆顶端的滑轮
电动机下面的滑轮
货物上升时,电动机下面的滑轮随物体一起移动。
国旗上升时,旗杆顶端的滑轮不随物体一起移动。
下面两个滑轮在使用上有什么不同呢?
定滑轮
使用时,滑轮的轴固定不动
动滑轮
使用时,滑轮的轴随物体一起运动
1.滑轮的分类
使用定滑轮拉物体。
仔细观察实验,注意力的方向及大小
使用动滑轮拉物体。
仔细观察实验,注意力的方向及大小。
实 验
结论:
使用定滑轮不省力,不省距离;但可以改变力的方向。
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力
方向 拉力移动距离s/m
2.定滑轮
结论:
使用动滑轮可以省力; 但费距离,且不改变力的方向。
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力
方向 拉力移动距离s/m
3.动滑轮
理论分析
转轴固定不动,相当于支点 O,拉力相当于动力,物体对绳子的拉力相当于阻力。
L1 = L2 F1 = F2 F2 = G物
F1 = G物
定滑轮相当于一个等臂杠杆,因此,不省力也不费力。
l2
l1
O
F2
F1
定滑轮的实质
理论分析
支点是 A 点还是 O 点?
∵ G · R = 2R · F
F =
GR
2R
=
1
2
G
动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。因此能省一半力。
杠杆的支点在 O 点处
O
A
F
l2 = R
l1= 2R
O
G
F
G
动滑轮的实质
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?
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。
滑轮组
知识点二
想一想:还有别的绕线方法吗?
这两种绕线方法有什么不同?
1.绳子的起点
2.拉力的方向
3.拉力的大小
4.移动的距离
讨 论
利用两个定滑轮和两个动滑轮,可以怎样绕绳子呢?
试一试
F
F
讨论:这两种绕线方法有什么不同?
议一议
F
F
你发现了什么规律?
结 论:
n为承担物重的绳子段数。
讨 论
讨论:若每个滑轮重30 N,结果如何?
G = ?
h = ?
F=100 N
s=10 m
F=?
s=?
G=100 N
h=10 m
F=100 N
s=?
G = ?
h=10 m
s= ?
物体以0.2 m/s的速度匀速上升10 s
不计滑轮重时
汽车重2×104 N,陷入泥中,受到的阻力为3×103 N。用如图所示装置,则至少要用多大的力才能将汽车拉出?
F
物体能被提起吗?
动滑轮对物体的拉力?
地面对物体的支持力?
物体对地面的压力?
F=10 N
G动=5 N
G=50 N
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。
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
轮轴与斜面
知识点三
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。
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
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
其他斜面
课堂小结
滑轮
定滑轮和动滑轮
定滑轮:不省力,也不费距离,但可以改变力的方向
定滑轮实质:等臂杠杆
动滑轮省力,但费距离,且不能改变力的方向
动滑轮实质:省力杠杆
滑轮组
绳子自由端的拉力
绳子自由端的距离
轮轴和斜面
都是省力杠杆
1.定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物,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.