内容正文:
滑 轮
滑轮结构
轴
轮
滑轮主要部分是能绕轴转动的轮子
是一种周边有槽,可以绕着装在框子里的轴转动的轮子。
起重设备上的滑轮
滑轮的分类
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
使用定滑轮的特点:
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第二级
第三级
第四级
第五级
定滑轮
特征:
F1
F2
示意图
o
定滑轮:
使用时轴固定不动。
(1)可以改变用力方向。
(2)不省力,也不省距离。
。
定滑轮的杠杆原理
F1
F2
O
L1=L2
F2
F1
O
L1=L2
L1
L2
L1
L2
(3)本质上,等臂杠杆
在上面的实验中,拉绳子是竖直拉的,如果斜着拉,上述实验中的结论还能成立吗?
想想议议
拉力大小会变化吗?
定滑轮
斜着拉时,仍旧既不省力也不费力。
L1 = L2
F1L1 = F2L2
F1 = F2
l1
l2
l2
l1
l2
l1
F2
F1
F2
F1
F2
F1
探究使用动滑轮的特点:
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第二级
第三级
第四级
第五级
动滑轮
特征:
F2
F1
示意图
o
动滑轮:
使用时轴和物体一起移动。
(1)不能改变用力方向。
(2)能省一半力,但费一倍距离。
F = G/2 s = 2h
动滑轮的杠杆原理
F1
F2
O
O
L1
L2
L1 =2L2
F1
F2
(3)本质上,动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆。
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第二级
第三级
第四级
第五级
1. 在图中,货物 G 重为 100 牛,若不计滑轮的重力,不考虑绳子与滑轮之间的摩擦力。
由 a 图装置拉,拉
力 F1 = _____牛;
由 b 图装置拉,拉
力 F2 = _____牛。
F1
F2
a
想想做做
100
50
b
2. 物体被匀速升高时,如果 F = 25 牛,滑轮质量不计,则重物 G 受到的重力为 _____ 牛。
50
F = 25 牛
探究使用动滑轮的特点
实验次数 钩码所受的重力G/N 施力的
方向 弹簧测力计的示数F/N
1 2 竖直向上 1.2
2 3 竖直向上 1.7
3 4 竖直向上 2.2
分析:
思考:
上表中的数据与所得结论不符,仅是由于误差造成的吗?
由于滑轮自身具有重力。 G0=0.4N
G
G0
F
此时F= (G+G0)
2
1
而动滑轮虽然能省一半力,但不能改变力的方向,使用时经常感觉不便.
滑轮组
定滑轮虽然能改变力的方向,使我们工作方便,但不能省力;
于是人们就把定滑轮和动滑轮组合起来使用,把它们各自的优点结合起来,这样就组成了滑轮组。
滑轮组
特征:
1、定滑轮和动滑轮组合起来叫滑轮组;
2、既改变用力的方向,又可以省力,费距离
3、动滑轮上有几段绳子承担物重,那么,绳自由端的拉力就是物重的几分之一。(不计滑轮重力和摩擦阻力)。
滑轮组至少需2 个滑轮才能称做滑轮组。
组成滑轮组,探究滑轮组的特点
①把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组,讨论一下,你能设计出几种组合方式?把你的方案画出来。
探究实验
G
G
G
F
F
F
2 段绳子承担
F =(1/2)G
2 段绳子承担
F =(1/2)G
3 段绳子承担
F =(1/3)G
s = 2h
s = 2h
s = 3h
二、滑轮组
拉力 F 的大小与吊起动滑轮的绳子段数 n 有关。动滑轮被几段绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一即:
F =
1
n
G
拉力 F(绳子自由端)移动距离 s 是物体上升高度 h 的 n 倍,即:
s = nh
6 段绳子承担
F =(1/6)G
F
G
F
G
7 段绳子承担
F =(1/7)G
F
18 段绳子承担
F =(1/18)G
1. 在右图所示的滑轮组中:
(a)若动滑轮重 G轮 不计,拉力 F
是多少?
例 题
F =
1
5
G物
(b)若动滑轮重 G轮 不能忽略,那么
图中的拉力 F 应等于多少?
F =
1
5
(G物+G轮)
F
G轮
G物
2. 如图所示,物体 A 重为 100 N,挂重物的钩子承受的拉力是 _____ N。人匀速拉绳子的力是 _____ N(动滑轮自重不计)。