内容正文:
11.2 滑轮
1
复习巩固:
1、杠杆五要素?
2、杠杆的平衡条件?
3、杠杆的分类?
2
1.了解滑轮的结构,能区别定滑轮和动滑轮;
2.经历实验探究过程,了解定滑轮和动滑轮的特点和实质;
学习目标:
滑轮的使用/分类
某日,工头让你把一袋水泥从一楼搬到三楼,可以借助哪些工具?
滑轮的主要部分时能饶轴转动的轮子。
4
认识滑轮
凹槽
轴
滑轮:边缘有凹槽,能绕轴转动的轮子
思考:如何将麻袋从低处运到高处?
使用时,轴的位置固定不动叫定滑轮。
使用时,轴的位置随被拉动的物体一起运动的是动滑轮。
一、滑轮的分类
二、定滑轮的特点:
1.探究定滑轮工作时是否省力?
G
(2)要得出普遍规律,仅凭一组数据可行吗?
实验序号 钩码重力G/N 物体移动
距离h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离S/cm
①
②
③
(1)如何设计实验方案?
竖直向下
缓慢匀速
2.探究定滑轮工作时施力方向的特点
F1
F2
F3
如右图,控制钩码重力不变,改拉力的方向,观察弹簧测力计示数的变化。
3.总结定滑轮工作特点
二、定滑轮的特点:
定滑轮能_____________,不能_____
改变力的方向
省力
绳拉过的距离S与物体上升的距离h______
相等
即:S = h
在忽略摩擦的情况下,物体受到重力G和拉力F的作用。由于物体匀速上升,所以拉力F跟物体的重力G是一对平衡力。
F=G 。
使用定滑轮不省力,可以改变施力的方向。
物体向上运动,用力却是往下拉,所以,使用定滑轮能改变力的方向.
F
G
4. 用平衡力的知识研究定滑轮的特点
二、定滑轮的特点:
三、动滑轮的特点:
1.探究动滑轮工作时是否省力?
(1)如何设计实验方案?
需要测量哪些物理量?
(2)改变钩码的个数,测量3次以上数据填入表格
钩码和动滑轮总重力
G/N 物体移动
方向 物体移动
距离h/m 拉力
F/N 拉力
方向 绳子自由端移动
距离s/m
竖直向上
缓慢匀速
动滑轮能________,不能___________
绳拉过的距离S是物体上升的距离h的______
即:S = 2h
三、动滑轮的特点:
3.总结动滑轮工作特点
省一半力
改变力的方向
2倍
2.探究定滑轮工作时施力方向的特点
三、动滑轮的特点:
在忽略动滑轮的重力和摩擦的情况下,物体受到重力G和两段绳子的两个拉力F的作用。由于物体匀速上升,所以两个拉力F跟物体的重力G是平衡力。
2F=G ,F。
在忽略绳重、摩擦的情况下,物体和动滑轮受到重力G+G动和两段绳子的两个拉力F的作用,由于物体匀速上升,所以四个力平衡,满足:
2F=(G+G动), F
F
F
G
G动
4、用平衡力的知识研究动滑轮的特点
四、定、动滑轮的实质:
滑轮实际上是杠杆的变形,定滑轮和动滑轮的实质到底是哪种类型的杠杆呢?
G
F
0.
如图所示,定滑轮的轴心O为支点,动力臂l1与阻力臂l2都是滑轮的半径r。
F=G
F1l1=F2l2
l1=l2=r
l1
Fl1=Gl2
通过理论分析可知,定滑轮实质上
是一个等臂杠杆,所以不省力。
l2
1)、定滑轮的实质:
2)、动滑轮的实质:
F1
F2
l1
l2
动滑轮相当于一根杠杆,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、阻力臂l2是轮半径。
根据杠杆原理:F1l1=F2l2
l1=2l2 F1= F2= G
(不计绳重摩擦和动滑轮重)
1
2
1
2
O.
随堂检测
1.关于定滑轮和动滑轮,以下说法不正确的是( )
A.使用定滑轮不省力但能改变动力方向
B.使用动滑轮最多能省一半力,还能改变动力的方向
C.定滑轮实质是个等臂杠杆
D.动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆
B
随堂检测
2.如图为“探究动滑轮工作时的特点”实验,每个钩码所受的重力为2N,动滑轮所受的重力为1N,竖直向上拉弹簧测力计,使钩码匀速上升.(不考虑绳重和摩擦)则弹簧测力计的示数最符合实际的是( )
A.2.0N B.2.5N
C.2.6N D.4.0N
B
随堂检测
3.如图所示,动滑轮重为2N,拉力F为10N,则重物G和弹簧秤读数为(不考虑绳重和摩擦)( )
A.G为18N,弹簧秤读数为10N
B.G为10N,弹簧秤读数为18N
C.G为20N,弹簧秤读数为18N
D.G为20N,弹簧秤读数为20N
A
本课小结:
随堂检测
在图中每个滑轮旁写出是定滑轮或动滑轮
动
定
定
动
定
定
动
定
定
$$