内容正文:
第十二章 简单机械
第2节 滑 轮
用滑轮,小明在上面向上拉。
用滑轮,小红在下面向下拉,小明在上面接
小明在上面直接用绳子向上拉
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F
三种方法
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
定滑轮和动滑轮
升国旗
定滑轮和动滑轮
定滑轮和动滑轮
定滑轮和动滑轮
按照使用过程中滑轮的轴的位置是否改变,可分为定滑轮和动滑轮。
滑轮的分类
定滑轮和动滑轮
定滑轮:
轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。
动滑轮:
轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。
(1)实验需要哪些器材?
(2)注意:实验过程中 拉动弹簧测力计
(3)实验需要测量哪些量?要测量几组数据?请设计记录数据的表格(画在稿纸上)
铁架台、滑轮、细线、刻度尺、钩码、弹簧测力计
要匀速直线
研究定滑轮和动滑轮的特点
研究定滑轮和动滑轮的特点
实验序号 钩码所受的重力(G/N) 弹簧测力计的示数(F/N) 钩码移动距离(h/m) 绳自由端移动距离(s/m)
①
②
③
研究定滑轮和动滑轮的特点
结论:
使用定滑轮 省力,但 改变力的方向
不能
可以
探究使用动滑轮的特点:
实验需要的器材,注意事项,测量的量,测量的组数及记录数据的表格和定滑轮的实验是一样的。
不同的是在使用动滑轮时只能且一定要竖直向上匀速提升弹簧测力计
研究定滑轮和动滑轮的特点
研究定滑轮和动滑轮的特点
使用动滑轮的好处是省力,但费距离。
1.使用定滑轮的好处是_________。
2.使用动滑轮的好处是____。
能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来,使它们即省力又方便呢?
改变用力的方向
省力
滑轮组
滑轮组
由一个定滑轮和一个动滑轮组成。
实验结果:
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。
n=2
n=3
滑轮组
F
F
G
G
1
2
F=
G
1
3
F=
G
实验表明,使用滑轮组吊重物时,若动滑轮重和磨擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用力就是物重的几分之一即
思考题:
在左图所示的滑轮组中,
(a)若动滑轮重G/不计,拉力F是多少?
(b)若动滑轮重G/不能忽略,那么图中的拉力F应等于多少?
分析:图中吊起动滑轮的绳子股数为5
滑轮组
1
n
F=
G
G
G/
F
1
5
F =
G
1
5
F =
(G + G/)
1.定滑轮:
(1)使用特点:可以改变力的方向,不省力也不费力;不省距离也不费距离。
(2)实质:是一个等臂杠杆。
2.动滑轮:
(1)使用特点:能省一半力,但不改变力的方向;要多移动一倍距离。
(2)实质:动力臂是阻力臂二倍的杠杆。
3.滑轮组
(1)使用优点:既可省力,又可改变力的方向;但不能既省力又省距离。
(2)公式:F=G总/n=(G物+G动滑轮)/n (不计滑轮摩擦)
s=nh
课堂小结
$$我国古代的农用机械
我国是世界上最早利用机械装置的国家之一。大约1万年前,开始使用了弓箭,3 000多年前的商代,已经开始使用轮轴原理制造车辆。春秋战国时期,桔槔的广泛使用,标志着杠杆原理的广泛应用。汉代以后综合应用多种机械原理的大型机械开始使用。
一、桔槔
桔槔是我国古代提水的器具,创造于春秋时期。《庄子》一书记载:孔子的弟子子贡路过汉阴,向一老农介绍说:“有一种汲水的器械用力小,功效大,可日灌四百畦”。他介绍的就是这种名叫桔槔的汲水器具,结构如图所示。它利用杠杆的原理,在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆,中间是支点,末端悬挂一个重物,前段悬挂水桶。当人把水桶放入水中打满水以后,由于杠杆末端的重力作用,便能轻易把水提拉至所需处。桔槔的使用节省了人力,大大提高了劳动生产率。
二、水碾
水力碾是魏晋南北朝时发明的谷物加工机械,用于谷物脱壳或去麸。水碾是中古时期较为先进的生产加工工具,特点主要是在技术上充分利用水利资源,借助水力带动碾硙进行加工生产。水碾的基本结构是在一扇大磨盘中设中轴,并装一根横轴,横轴一端装一个滚轮,利用水轮带动轴转,使滚轮滚动起来产生摩擦,将谷物进行脱壳或去麸。如图是元王祯《农书》中描绘的水碾。
三、辘轳
辘轳是从杠杆演变来的汲水工具。早在公元前一千一百多年前,中国已经发明了辘轳。到春秋时期,辘轳就已经流行。辘轳的主要部件是一根短圆木,上绕绳索,圆木可环绕其固定轴而转动。在工业方面,有使用牛力带动辘轳,再装上其他工具用来凿井或汲卤的。
四、水排
水排可谓一种较复杂的机械。杜诗创制的水排,不仅运用了主动轮、从动轮、曲柄、连杆等机构把圆周运动变为拉杆的直线往复运动,还运用了皮带传动,使直径比从动轮小的旋鼓快速旋转。它在结构上,已具有了动力机