内容正文:
滑轮
每天清晨都有许多市民来到天安门广场见证升旗时刻
想一想国旗是通过什么装置上升的?
旗杆顶部上的滑轮
除了杠杆之外,滑轮也是一种常见的简单机械,它在日常生活中的应用非常广泛。
健身器材上的滑轮
起重机上的滑轮
一. 滑轮
1. 定义:
周边有槽,能绕轴转动的轮子叫做滑轮。
轴
轮
槽
2. 分类:
定滑轮和动滑轮
轴固定不动的滑轮
定滑轮
轴随物体一起移动的滑轮→动滑轮
实验探究:
定滑轮和动滑轮的特点
通过用定滑轮和动滑轮拉起重物,来研究下面几个问题。
使用定滑轮、动滑轮是否省力(或更费力)?
使用定滑轮、动滑轮是否省了距离(或需要移动更大的距离)?
什么情况下使用定滑轮,什么情况下使用动滑轮?
G=2N
h物
F=2N
s绳
探究1:定滑轮的特点
F=2N
发现:
使用定滑轮不省力; 也不省距离;
F = G
s绳=h物
分别沿竖直方向拉升、斜着拉升、水平拉升钩码,观察拉力F1、 F2、 F3、的大小。把实验数据记入表格中。
F1
F2
F3
=2N
=2N
=2N
发现:
使用定滑轮可以改变力的方向。
探究2:动滑轮的特点
G=2N
F=1.2N
F=1.2N
h物
s绳
s绳=2h物
发现:
使用动滑轮可以省力,但费距离;
且不能改变力的方向。
F < G
F
G
3. 定滑轮和动滑轮的特点:
定滑轮
动滑轮
不省力:F = G
不省距离: s绳=h物
可以改变力的方向
可以省力: F <G
费一倍距离: s绳=2h物
不能改变力的方向:
G
F
0
.
l1
l2
l1
l2
O.
(等臂杠杆)
(省力杠杆)
力的方向与物体移动方向一致
4. 关于动滑轮的省力情况分析:
F
F
G
G动
同一根绳上的
两个拉力相等
(1)在忽略动滑轮的重力、摩擦和绳重的情况下:(物体受到重力G和两段绳子的两个拉力F的作用;由于物体匀速上升,所以两个拉力F跟物体的重力G是平衡力)则:
F =
1
2
G
(理想情况)
(2)忽略摩擦和绳重,考虑动滑轮的重力的情况下:
F =
1
2
(G+G动)
(半理想情况)
(3)所有因素都考虑:→具体情况,具体分析
5. 利用定滑轮和动滑轮水平拉动物体的情况分析
F
F
f
f
F = f
F =
1
2
f
1. 下列选项图中使用了动滑轮的是( )
C
课堂训练
2.研究定滑轮的特点:
如图乙所示,分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物,则三个力的大小关系是 。
旗杆顶部有一个定滑轮,给我们升国旗带来了便利,这是利用定滑轮 的特点。
F1=F2=F3
可以改变力的方向
3. 用如图所示的滑轮将重3 N的物体A匀速提升10 cm,如果动滑轮的重为1 N,忽略摩擦和绳重,则下列说法正确的是( )
A. 拉力F=1.5 N
B. 拉力F=2 N
C. 绳子向上移动的距离为10 cm
D. 绳子向上移动的距离为5 cm
B
5.一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出。如果阻力大约等于800N,则甲图中人拉动汽车的拉力至少为 N,乙图中人拉动汽车的拉力至少为 N,其中比较省力的是 图。(绳与滑轮间的摩擦不计)
800
400
乙
6. 工人用一个动滑轮匀速提起一个90N的重物,不计滑轮和绳自身重力及摩擦,工人拉绳的力应为( )
A.15N B.45N
C.50N D.90N
7. 工人用一个重10N的动滑轮匀速提起一个90N的重物,不计绳重及摩擦,工人拉绳的力应为( )
A.90N B.45N
C.50N D.100N
动滑轮
提升货物
B
B
8.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
D
丙
F3
乙
F2
甲
F1
F
F
F
F
F