内容正文:
第2节 滑 轮
第1课时
学习目标
一、滑轮的定义及分类
这些都是滑轮,请观察它们的结构有哪些相似点?
滑轮:滑轮就是边缘有_______,能绕______转动的_______。
凹槽
轴
小轮
下面两个滑轮在提升重物时有什么不同呢?
水桶上升时,顶端的滑轮不随物体一起移动。
货物上升时,电动机拉动的滑轮随物体一起移动。
根据滑轮是否随物体一起运动可以把滑轮分为两类:
定滑轮:
动滑轮:
工作时,轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。
工作时,轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。
二、探究使用定滑轮的特点
1.使用定滑轮能否改变力的方向?
使用定滑轮可以改变用力方向。
2.使用定滑轮能否省力呢?
使用定滑轮不省力。
3.使用定滑轮能否省距离呢?
使用定滑轮不省距离。
定滑轮的本质
F1
F2
l2
l1
o
G
F1
F2
G
l2
l1
等臂杠杆
使用定滑轮的特点:
2.力的关系:F拉=G物
1.不省力也不省距离,但可以改变力的方向
3 .距离关系:s=h
4.速度关系:
v绳= v物
三、探究使用动滑轮的特点
1.使用动滑轮能否改变力的方向?
动滑轮不能改变力方向。
2.使用动滑轮能否省力呢?
使用动滑轮能省力。
3.使用动滑轮能否省距离呢?
使用动滑轮费距离。
O
·
L1
L2
L1 =2R
动滑轮的实质
F2=G动+G物
F拉
L2 =R
动滑轮的本质
(不计绳重、摩擦)
(动力方向竖直向上,)
动力臂是阻力臂的2倍的省力杠杆
使用动滑轮的特点:
1.省一半的力,但费一倍距离.不能改变力的方向.
2.力的关系:
3.距离关系:
S = 2h
4.速度关系:
v绳= 2v物
(不计绳重、摩擦)
由此可以看出,使用机械都满足”省力费距离、费力省距离“的道理
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?
想想议议
有几段绳子吊起动滑轮,就有几段绳子共同承担总重力,每段绳子承担总重力的几分之一。
滑轮组的规律
n 表示吊起动滑轮的绳子的段数
v绳=nv物
s=nh
(不计绳重和摩擦)
四、滑轮组
滑轮组既可以省力; 又可以改变力的方向。
从轮子少的钩开始,动定交替,由内而外。
滑轮组的连接:
n=2
n=3
n=3
n=4
n=4
n=5
F
F
F
F
F
F
动滑轮由几段绳子吊起?
汽车重5×104 N,陷入泥中,受到的阻力为3×103 N。用如图所示装置,则至少要用多大的力才能将汽车拉出?车移动的速度为0.2m/s,拉力的功率为多大?(不计滑轮的重力和摩擦)
F
n=3,滑轮组没有承受车的重力,只承受阻力
F= f
1
n
= ×3×103 N=1×103 N
1
3
解:
v绳=nv物
=3×0.2m/s=0.6m/s
P=Fv
=1×103 N×0.6m/s=600W
五、斜面
斜面的省力情况,斜面长是斜面高的几倍,不计摩擦,所用的推力就是物重的 ,用公式表示为 。
h
s
G
F
推力做功:W=Fs
不用斜面
克服重力做功:W=Gh
不计摩擦
Fs=Gh
F= G
h
s
几分之一
F= G
h
s
斜面:省力、费距离
轮轴
r
R
F1
F2
有没有既省力又省距离的机械?
没有
$$