内容正文:
11.2 滑轮
九年级上册 苏科版
第 1 课时 认识杠杆
第十一章 简单机械和功
第1课时 定滑轮与动滑轮
第2课时 滑轮组
1、认识定滑轮和动滑轮,
了解定滑轮和动滑轮的特点;
2、知道定滑轮、动滑轮的作用;
3、能识别生活和生产中常见的滑轮.
学习目标
第1课时 定滑轮与动滑轮
如何利用滑轮把较长的木料搬上四楼?
滑轮是周边有槽可绕轴转动的轮子
学习导入
一、滑轮的分类
定滑轮:
动滑轮:
工作时,轴的位置固定不动的滑轮
工作时,轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮
课程讲授
4
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生活中的滑轮
生活中的滑轮
塔机
起重机
晾衣架
旗杆顶部
思考:如何判断定滑轮是否省力?是否省距离?
注意:一定匀速直线拉动弹簧测力计时读数!
F
G
F
探究一:定滑轮特点
物重G 拉力F 物体上升距离h(cm) 绳端(拉力作用点)移动距离s (cm)
大小 方向
5 cm
5 cm
1 N
1 N
向下
2 N
2 N
向下
4 cm
4 cm
3 N
3 N
向下
6 cm
6 cm
使用定滑轮提升物体 (匀速)
探究一:定滑轮特点
定滑轮特点
1. 不省力也不费力,但可以改变力的方向.
2. 力的关系:
F = G
3. 距离关系:
s = h
F
G
O
L2
L1
相当于一个等臂杠杆
F = G
定滑轮实质:
L1
L2
s = h
F
10
F
G
O
L2
L1
L1=L2
相当于一个等臂杠杆
F = G
改变拉力方向后,还是等臂杠杆,所以只使用定滑轮,无论拉力方向怎么样,F=G
11
使用动滑轮提升物体 (匀速)
物总重 拉力F 物体上升距离h
(cm) 绳端(拉力作用点)移动距离s ( cm )
大小 方向
3 cm
6 cm
2 N
1 N
竖直向上
4 N
2 N
4 cm
8 cm
6 N
3 N
5 cm
10 cm
二、探究使用动滑轮的特点
h
s
=2h
动滑轮特点:
1.省一半的力,但不改变力的方向.
2.力的关系:
F=(G物+G动)/2
3.距离关系:
s = 2h
O
·
L1
L2
L1 =2L2
2、动滑轮
是一个 动力臂是阻力臂二倍的杠杆
使用动滑轮最多省一半的力
F=1/2(G物+G动)
s=2h
O
·
L1
L2
改变拉力方向,
力臂大小改变,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,
拉力变大
练习1:如下图(a)所示,物体重100N,在力F 作用下匀速上升时,F 应等于___N。(不计摩擦)
图(a)
F
练习2: 如上图(b)所示,物体重为100N,挂重物的钩子承受的拉力是___N。楼上的人匀速拉绳子的力是___N(动滑轮自重不计)
图(b)
100
100
50
课堂练习
F
定滑轮:等臂杠杆,不省力,能改变力的方向
动滑轮:省力杠杆,省力,但费距离,
不能改变力的方向
F = G
s = h
s=2h
F=1/2(G物+G动)
课堂小结
拓展:动滑轮使用中的特殊情况
F
sF=1/2s物
F
F=G物+G动
F=2f
sF=1/2s物
1. 知道滑轮组的作用
2. 能根据要求组装简单的滑轮组
学习目标
第2课时 滑轮组
复习
1、使用定滑轮有什么优缺点?
优点:可以改变力的方向。
缺点:不省力。
2、使用动滑轮有什么优缺点?
优点:可以省一半力。
缺点:不能改变力的方向,而且竖直提物体时,动力移动距离是物体移动距离的2倍。
学习导入
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.
思考题:
能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来,使它们既省力又方便呢?
由一个定滑轮和一个动滑轮绕成滑轮组有几种绕法?
G
小组讨论
1:滑轮组
由一个定滑轮
和一个动滑轮
组成。
F
F
F
G
G
G
实验结果:
1
2
F=
G
1
3
F=
G
1
2
F=
G
拉力F 的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。
n=2
n=2
n=3
课程讲授
探究:使用滑轮组的特点。
F1
甲
如图甲测出动滑轮和重物的总重G 和拉力F1、
找出F1与G 的关系。
利用滑轮组提升物体
物和动滑轮总重G / N 拉力F/ N 物体上升高度h(cm) 绳端(拉力作用点)移动距离s / cm 动滑轮上绳子段数 n
1
3
1.5
0.5
3.0
1.0
2
6
4.5
1.5
3
9
3
3
3
探究:使用滑轮组的特点。
F = 1/3 ( G物 + G动)
h
物体升高h相当于绳子少了3h,则绳子端在相等的时间移动的距离为3h
1滑轮组特点:
既可以省力,又能改变力的方向
n为与动滑轮相连的绳子的股数
F
F
2滑轮组提升物体(若不计绳重、滑轮摩擦)
=
1
n
F
G总
s = nh
h 为物体上升高度
s 为绳自由端移动的距离
探究:使用滑轮组的特点。
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例. 如图所示,物重100N,不计摩擦、绳重及动滑轮重,求拉力F 的大小。
解:F= — =50 N
G2
G
G
F
18段绳子承担F=(1/18)G
6段绳子承担F=(1/6)G
F
F
7段绳子承担F=(1/7) G
2、根据下面的省力要求,给滑轮组绕绳
F= G
3
1
F= G
5
1
F
F
n = 5
n = 4
n = 4
n = 2
n = 3
F
F
F
F
练习:
F
总结画图规律:
当股数n为奇数时,绳子的一端从动滑轮开始连;
当股数n为偶数时,绳子的一端从定滑轮开始连
奇动、偶定
从里、向外
练习1、如下图所示,用四个滑轮组分别匀速提升重力相同的物体,若不计滑轮重、绳重及摩擦,其中用力最小的是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
B
课堂练习
练习2.如图所示,用滑轮组匀速提升物体A时,弹簧测力计的示数为 N,如果不计滑轮重和摩擦,物体A的重力为 N。
5.4
16.2
课堂小结
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
$$