内容正文:
第十一章 机械与功
第2节 滑轮:定滑轮与动滑轮
想一想,下面的漫画说明什么问题?
情景引入
是一个周边有槽,并可以绕轴转动的轮子叫滑轮.
凹槽
轴
小轮
进行新课
滑 轮
定滑轮:
使用时轴固定不动。
进行新课
分 类
动滑轮:
使用时轴和重物一起移动。
定义:使用时,滑轮的位置固定不变的叫做定滑轮.
定滑轮
一
进行新课
定滑轮
(1)能否改变用力方向?
定滑轮可以改变用力方向。
(2)能否省力?
定滑轮不能省力。
(3)能否省距离?
定滑轮不能省距离。
F1
F
进行新课
链接
转轴固定不动,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
定滑轮的实质
进行新课
匀速拉动弹簧测力计,物体上升,拉力的方向改变,但弹簧测力计的示数不变,特点是 G=F .使用定滑轮吊起物体时,可以改变力的作用方向,达到操作方便的目的.
F3
F1
F2
G
G
G
F1 = F2 = F3
进行新课
定义:使用时,滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫做动滑轮.
动滑轮
二
进行新课
动滑轮
(1)能否改变用力方向?
动滑轮不能改变用力方向。
(2)能否省力?
动滑轮能省力。
(3)能否省距离?
动滑轮省力时费距离。
F1
F
进行新课
链接
动滑轮相当于一个动
力臂是阻力臂二倍的省力
杠杆。
杠杆的支点在 O 点处
O
A
F
l2 = R
l1= 2R
O
G
F
G
分析:支点是 A 点还是 O 点?
动滑轮的实质
∵ G · R = F · 2R
F =
GR
2R
=
1
2
G
∴
进行新课
为什么实验中的拉力比物重的一半大?
2 F2 = G动 + F物 = G动 + G物
F2 = (G动 + G物)/2
所以:F2>G物 / 2
一般情况下,忽略绳子与动滑轮之间的摩擦。
F2
F2
G动
F物
则:动滑轮
(1)能省一半力,但费一倍距离。不能改变用力方向。
(2) F = G总 /2 s = 2h
进行新课
定滑轮与动滑轮
定滑轮
轴不随物体一起运动的滑轮
不省力,也不费距离,但可以改变力的方向
实质:等臂杠杆
轴随物体一起运动的滑轮
省力,但费距离,且不能改变力的方向
实质:省力杠杆
动滑轮
进行新课
1.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
D
进行新课
2.如图所示,通过滑轮匀速提起重物G时,向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3,则三个力大小关系是 ( )A.F1最小 B. F2最小C.F3最小 D.一样大
A
进行新课
3.如图所示,在竖直向上大小为10N的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为( )A.20N;0.4m/s B.20N;0.1m/sC.5N;0.4m/sD.5N;0.1m/s
D
进行新课
4.用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式,拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动,拉力分别是F1、F2、F3,则( )
A. F1>F2>F3 B. F2>F3>F1
C. F2>F1>F3 D. F3>F1>F2
D
丙
F3
乙
F2
甲
F1
进行新课
5.如图所示,物体A重为5N,物体B重为10N,若弹簧测力计自重及滑轮摩擦不计,当它们处于平衡状态,则弹簧测力计的示数为( )A.0N B.2.5N
C.5N D.10N
C
进行新课
6.如图所示,用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,使物体以相等速度移动相同的距离.所用拉力分别是F1、F2、F3,这三个力的作用点移动距离分别是S1、S2、S3,移动速度分别为V1、V2、V3,不计滑轮摩擦,则( )
A.F1:F2:F3=2:1:4 S1:S2:S3