内容正文:
12.2 滑轮
学习目标
1. 认识定滑轮和动滑轮,能识别生活中常见的滑轮。
2. 通过实验探究,知道动滑轮和定滑轮的实质,并理解它们的作用。
3. 会应用定滑轮、动滑轮和滑轮组解决省力和改变力的方向的实际问题。
4. 会组装滑轮组,并能根据组装情况分析施加的拉力大小与物重的关系。
2
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
一、定滑轮
定滑轮可以改变力的方向。
1. 一个体重为500N的人,经测定他的手臂最大可发挥700N的拉力。若这个人用一个定滑轮来提升重物,他所能提起的最大物重为( )
A.1200N B.700N
C.500N D.200N
巩固归纳
2. 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
巩固归纳
想一想: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
二、动滑轮
动滑轮费距离,且不改变力的方向。
3. 学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。对这个滑轮的说法,正确的是( )
A. 这是一个动滑轮,可省力
B.这是一个定滑轮,可省力
C. 这是—个动滑轮,可改变用力的方向
D.这是一个定滑轮,可改变用力的方向
巩固归纳
4. 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
巩固归纳
5. 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.45N B.50N
C.90N D.100N
巩固归纳
滑轮组的特点:
① ____改变力的方向;
②_______省力;
③______距离。
能
可以
费
定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组。
若忽略动滑轮重和摩擦,则
F= —G物
n
1
滑轮组的省力情况
使用滑轮组时,忽略摩擦,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重和动滑轮重的几分之一,即动力
F= —(G物+G动)
n
1
s 指的是绳子自由端移动的距离;h 是指物体上升的高度;n 表示承担物重的绳子的段数。
滑轮组有几段绳子吊着物体,绳子自由端移动的距离就是物体升高距离的几倍: s=nh。
图甲: s=2h
图乙:s=3h
滑轮组的费距离情况
甲
乙
(1)确定绳子的段数
用 n= — 或 n= — 来求,当n不是整数时,要采用只入不舍的“进一法”处理小数位。
G
F
s
h
(2)滑轮组的绕绳方法
当承重绳子的段数n为奇数时,绳子的固定端在动滑轮上;
当承重绳子的段数n为偶数时,绳子的固定端在定滑轮上;
概括为“奇动偶定”。
滑轮组的组装
例题
3.如图所示,某同学用重为 10 N 的动滑轮匀速提升重为 50 N 的物体,不计摩擦,则该同学所用拉力 F 的可能值是( )
A.20 N B.25 N
C.30 N D.35 N
D
4.某工业园的车间工人用如图所示的滑轮组把重物提起 1 m 的高度,不计绳重和摩擦。下列关于这个滑轮组工作的说法中,正确的是( )
A.绳子自由端被拉下了 3 m
B.使用这个滑轮组不能改变力的方向
C.使用这个滑轮组能省力
D.使用这个滑轮组能省功
C
轮轴和斜面
杠杆、滑轮都是简单机械,它们还可以变形为轮轴。
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