内容正文:
<<滑轮>>
第十二章 第2节
省力
不省力,不省距离
等臂杠杆
可以改变力的方向
费距离
省力杠杆
2h
2
生活中的滑轮
滑轮
滑轮
滑轮
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
滑轮
滑轮的类型
活动1:
利用一个滑轮和细线提起钩码,你能想到几种组装方法呢?
滑轮
定滑轮
动滑轮
使用时轴固定不动的滑轮叫做定滑轮
定滑轮和动滑轮
二
定滑轮
特点:
1.定滑轮不省力
F=G
2.定滑轮不省距离
S=h
s:绳子移动距离
h: 物体移动距离
3.可以改变力的方向
定滑轮
使用时滑轮随重物一起移动的叫做动滑轮。
定滑轮和动滑轮
二
动滑轮
特点:
1.动滑轮省一半力
2.动滑轮费距离
S=2h
4.不能改变力的方向
V绳=2V物
3.速度大小不一样
动滑轮
动滑轮
从受力分析的角度解析力的关系:
若不计滑轮与轴间的摩擦及绳重
G
G+G动
F
F
思考:有几段绳子对研究对象施加拉力?
(同一根绳上各段的拉力是相等的)
动滑轮受力分析
动滑轮和物体看成整体
2F=G+G动
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.F2最大
C.F3最大
D.三个力一样大
F2
F1
F3
D
练一练
2.如图所示,物体重G=500N,滑轮重10N,当物体G匀速上升时,
(不计绳重和摩擦)
则滑轮挂钩承受拉力为__________N,
弹簧称拉力F为_________N,
滑轮左边绳承受________N的拉力,
若绳子自由端向上拉动0.5m,
则物体向上移动________m。
500
255
255
0.25
练一练
3. 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,(忽略滑轮重和绳子与滑轮间的摩擦)则( )。
A. F1>F2>F3 B. F2>F3>F1
C. F2>F1>F3 D. F3>F1>F2
D
乙
F2
丙
F3
f
f
f
F1
F1=f
F2
F2=f/2
f
f
F3=2f
练一练
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?
滑轮组
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
想一想:还有别的绕线方法吗?
滑轮组
探究滑轮组的特点
1.绳子的起点不同
2.拉力的方向不同
3.拉力的大小不同
4.移动的距离不同
探究滑轮组的特点
绳子拉力F与重力的关系:
绳子移动距离S与物体移动距离h的关系:
S=2h
绳子移动速度V绳与物体移动速度V物的关系:
V绳=2V物
F
G+G动
G
F
F
力的关系:
若不计轮与轴间的摩擦及绳重
匀速竖直拉绳子的自由端时
G
滑轮组受力分析
2F=G+G动
探究滑轮组的特点
绳子拉力F与重力的关系:
绳子移动距离S与物体移动距离h的关系:
S=3h
绳子移动速度V绳与物体移动速度V物的关系:
V绳=3V物
F
G+G动
G
F
F
F
力的关系:
若不计轮与轴间的摩擦及绳重
匀速竖直拉绳子的自由端时
G
滑轮组受力分析
3F=G+G动
探究滑轮组的特点
结论:使用滑轮组既可以省力; 又可以改变力的方向。
F=(G+G动)/n
S=nh
V绳=nV物
n为拉在动滑轮上绳子的段数
F
F
想想议议
n=
4
n=
5
绳子段数越多越省力
图1
图2
图3
G
G
图4
F
F
F
F
n=2
n=3
n=4
n=5
练一练
G
G
讨论:若每个滑轮重30 N,结果如何?
G = ?
h = ?
F=100 N
s=12 m
F=?
s=?
G=100 N
h=10 m
F=100 N
s=?
G = ?
h=10 m
F
s= ?
物体以0.2 m/s的速度匀速上升10 s 的时间
练一练
50N
20m
300N
4m
30m
300N
8m
门把手、方向盘等属于又一类简单机械——轮轴。
轻轻转动门把手,就可以把门锁打开
司机用不大的力转动方向盘,在轴上就能产生较大的力使汽车转弯
其他简单机械
二
轮
轴
轮
轴
轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮,小轮叫轴。
28
轮轴特点:
能省力,能改变力的方向,但费距离。
常见轮轴:
其他简单机械
二
轮
轴
轮
轴
轮
轴
轮
轴