内容正文:
11.2滑轮
第11章 简单机械和功
教师
xxx
苏科版 九年级上册
杠杆
杠杆的应用(分类)
杠杆动态平衡分析
01
03
02
04
CONTANTS
目 录
杠杆的平衡条件
滑轮
动滑轮
滑轮组
01
03
02
04
CONTANTS
目 录
定滑轮
04
05
其他简单机械
除了杠杆之外,滑轮也是一种简单机械,它在日常生活中的应用非常广泛。大家在生活中见过滑轮吗?使用滑轮有什么特点呢?
装卸设备有个重要部件滑轮
窗帘盒上有一个滑轮
情景引入
旗杆顶部上的滑轮
健身房器材上的滑轮
起重机上的滑轮
情景引入
滑轮
01
1.滑轮是一个周边有槽,能绕轴转动的小轮。
轴
轮
槽
2.滑轮有两种分类:
定滑轮和动滑轮
定滑轮
动滑轮
探究新知
定滑轮
02
如图所示,大人利用滑轮将重物吊到二楼,孩子想帮忙,却把自己吊了上去。
想想看,为什么会出现这样的笑话?你能解释其中的道理吗?
问题:用绳和一个滑轮,将砝码提到高处,你有什么方法?
一、定滑轮
1.定滑轮:使用滑轮时,轴固定不动的滑轮。
2.使用定滑轮时,有什么特点?
定滑轮
旗杆顶的定滑轮
提出问题:(1)使用定滑轮是否省力(或更费力)?
(2)使用定滑轮是否省了距离(或需要移动更大的距离)?
进行实验:①用弹簧测力计直接测出钩码的重力。
②使用定滑轮缓缓提升同一物体,记录整个过程中用力大小、物体移动距离及动力移动的距离、动力的方向。
③竖直拉升、斜着拉升,改变拉力的方向,观察拉力大小。
定滑轮的特点
实验数据:
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
1.5 竖直向上 0.3 1.6 竖直向下 0.3
1.5 竖直向上 0.3 1.4 斜向下 0.3
1 竖直向上 0.4 1.1 竖直向下 0.4
实验结论:
定滑轮的特点:使用定滑轮不省力,不省距离,但可以改变力的方向。
(1)力的关系:F与G一样大,不省力 。
(2)施力的方向:改变。
(3)绳端移动距离S与物体上升高度h的关系:相等。
3.定滑轮的实质:
定滑轮的实质是等臂杠杆:支点在轴心O处;拉力F1是动力,重物的拉力是阻力F2;两个力臂L1、L2都等于轮半径。
改变拉力方向,还是等臂杠杆,所以使用定滑轮,无论拉力方向怎么样,F=G
绳子自由端移动的距离S和物体升高的高度h相等:S绳=h物
L1= L2 ; F1=F2 = G (不计摩擦)
根据杠杆的平衡条件:F1.L1=F2.L2
例题1. 用定滑轮匀速提升重物,所用拉力的方向如图所示,
不计摩擦,比较拉力F1、F2、F3的大小( )
A. F1>F2>F3 B. F1=F2=F3
C. F1<F2<F3 D. F2>F3>F1
B
典型例题
例题2.在旗杆顶端安装小轮,其主要目的是为了( )
A.改变力的方向 B.省力
C.省距离 D.省功
A
典型例题
动滑轮
03
1.动滑轮:使用滑轮时,物体和滑轮一起被提高。
还可以像下图所示,使用滑轮把物体提到高处。
2.使用动滑轮时,有什么特点?
提出问题:(1)使用动滑轮是否省力(或更费力)?
(2)用动滑轮提重物有什么优越性?通过实验探究。
动滑轮
电动起重机的动滑轮
探究新知
①用弹簧测力计直接测出钩码的重力;
②竖直向上匀速拉动弹簧测力计,记录弹簧测力计的示数,重物移动的距离和拉力作用点移动的距离。
③将测量结果填入表格。改变钩码的个数,重复上述实验过程。
实验探究
动滑轮的特点
注意:单独使用动滑轮时,拉力的方向为竖直向上即物体运动的方向与拉力的方向朝向一致。
探究新知
实验数据
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 竖直向上 0.4 1.1 竖直向下 0.8
2 竖直向上 0.3 1.2 竖直向下 0.6
1 竖直向上 0.2 0.6 竖直向下 0.4
实验结论:
使用动滑轮的特点:
能省一半的力,但要多移动一倍的距离,且不能改变动力的方向。
(1)使用动滑轮能省一半的力:F= G。但不能改变力的方向.
(2)绳端移动距离S=2h。
探究新知
3. 动滑轮时实质:
支点在绳和轮相切的O处;拉力F1是动力,重物的拉力是阻力F2;动力臂L1是轮直径、动力臂L2是轮半径。
动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆:
根据杠杆的平衡条件:F1.L1=F2.L2
L1= 2L2 ; F1=F2 = G (不计摩擦和动滑轮重)
1
2
绳子自由端移动的距离S和物体升高的高度h:S绳=2h物
探究新知
图中滑轮为定滑轮,大人对绳子的拉力与