内容正文:
第二节 滑轮 第1课时
第十一章 简单机械和功
由于楼梯不够宽,长木料不能通过楼梯运上楼,你有什么办法把木料运到楼上?
F
轴
轮
滑轮主要部分是能绕轴转动的轮子
凹槽
定滑轮:
使用时,滑轮的轴固定不动
动滑轮:
使用时,滑轮的轴随物体一起运动
由于楼梯不够宽,长木料不能通过楼梯运上楼,你有什么办法把木料运到楼上?
F
甲
乙
动
定
定
定
定
试一试:请判断下列各滑轮的种类
滑轮在生活、生产中的应用
大厦电梯中的滑轮
吊车中的滑轮
探究滑轮工作时是否省力、省距离?
1.需要测量哪些物理量?
物体重力、拉力大小、
物体上升高度、绳子移动长度
2.为此需要准备哪些器材,如何实验?
弹簧测力计、刻度尺、滑轮、钩码、细线
活动
11.2
探究定滑轮和动滑轮的特点
小结:F___G
s___h,V绳___V物
(可以/不可以)改变施力的方向
【探究使用定滑轮的特点】
请按课本P11的要求组装实验装置和动手做实验并记录实验数据:竖直向下拉弹簧测力计,使钩码________上升。完成表格后改变弹簧测力计拉力方向,情况如何?
匀速
实验序号 钩码的重力G/N 弹簧测力计的示数F/N 钩码上升的距离h/cm 绳子自由端移动的距离s/cm
1
2
3
=
F
G
可以
=
不能省力
→
=
不费距离
→
定滑轮:
本质上是一个等臂杠杆
O
·
L2
L1
F
G
F
F
·前提:不计绳重和摩擦,F=G。
·拉力方向改变,力的大小不变。
·支点在轴心O处。
·L1=L2
定滑轮一定不能省力吗?因为力臂始终等于半径,所以永远不能省力?
A:支点在轴心O处。
B:动力臂l1等于阻力臂l2,是等臂杠杆。
C:不计绳重和摩擦,F=G。
D:拉力方向改变,力的大 小不变。
◆理想情况(不计绳重和摩擦)F=G;
◆实际使用时F略大于G。
小结:F G
s___h,V绳___V物
改变施力的方向
请按课本P10-11的要求组装实验装置和动手做实验并记录实验数据:____________拉弹簧测力计,使钩码____________上升。完成表格后改变弹簧测力计拉力方向,情况如何?
匀速
实验序号 钩码和动滑轮的总重力G/N 弹簧测力计的示数F/N 钩码上升的距离h/cm 绳子自由端移动的距离s/cm
1
2
3
F
G
不可以
=2
能省力
→
=2
竖直向上
=
2
1
费距离
→
【探究使用动滑轮的特点】
L1
L2
F
G
O
·
A:支点在边缘O处
B:L1=2L2
C:不计动滑轮重、绳重和摩擦,
F= G
1
2
本质上是一个省力杠杆
计动滑轮的重G动,F=
G物+G动
2
动滑轮:
如果计滑轮重,则F=?
改变施力方向,还能省一半力吗?
若拉力F沿斜上方拉,F= 吗?
G
O
F1
L1
∵动力臂L1减小
∴动力F增大
要使动滑轮省一半的力,必须使绳子沿竖直方向拉
动滑轮最多能省一半力
G物+G动
2
F
与竖直向上拉相比
课堂总结
滑轮
定义
不能省力
可以改变施力方向
分类
能绕轴转动的轮子
定滑轮
动滑轮
最多可以省一半力
不能改变施力方向
1、如图所示,通过定滑轮匀速提起重物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最大 B.F2最大
C.F3最大 D.一样大
D
2、如右图所示,物体B重100N,在力F作用下匀速上升时,F应等于___N。(不计摩擦)改变拉力F的方向,力F的大小将 (不变、变大、变小).图中物体上升2m,F通过的距离为_______m。
F
100
不变
2
课堂训练
3、如图所示,用一个重为10N的动滑轮,来提升一个150N的重物,不计摩擦时,匀速提升重物向上的拉力最小为_____N。图中钩码上升2m,F通过的距离为_______m。
80
4
课堂训练
4、如图所示,物体重G=500N,滑轮重10N,当匀速竖直向上拉动物体时,则
挂钩B承受拉力为__________N,
绳A承受___________N的拉力,
拉力F为_________N,
若绳子自由端向上拉动0.5米,
则物体向上移动________m。
B
A
F
500
255
255
0.25
课堂训练
第二节 滑轮 第2课时
第十一章 简单机械和功
F3
1、比较力的大小
F1=F2=F3
F1<F2<F3
2、使用定滑轮的优点是____________。
3、使用动滑轮的优点是____。
可以改变施力的方向
省力
知识回顾
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?能。把它们组合成滑轮组。
F
滑轮组
F
F
F
F
F
F
G
G
由一个定滑轮和一个动滑轮组成。
吊起动滑轮的绳子段数:
n = 2
n = 3
F= G
2
1
F= G
3
1
拉绳端所用的力:
(不计绳重、滑轮重和摩擦)
结论:
动滑轮和重物的重力由几段绳子承担,提起重物所用的力就是物重的几分之一。
F= G
3
1
F= G
3
1
F= G
4
1
F= G
5
1
(不计绳重、滑轮重和摩擦)
(G +G动)
(不计绳重和摩擦)
(G +G动)
(G +G动)
(G +G动)
设物重为G物,动滑轮重为G动(若不计绳重和摩擦),绳子的股数为n,
则F=
h:物体移动距离
S:绳自由端移动距离
则
n
(G物+G动)
1
v绳=n v物
3h
h
很显然:吊起动滑轮的绳子的股数越多,就越省力
G = ______
h = ______
F=100 N
s=3m
F=_____
s=_____
G=100 N
h=1 m
F=100 N
s=______
G = ____
h=1.5 m
绳末端的速度v= ____
物体以0.2 m/s的
速度匀速上升
300N
1m
300N
4.5m
2m
50N
练一练:用如图所示的滑轮组提高物体,根据已知条件,请填写空白处(不计绳重、摩擦及动滑轮自重 )。
0.8m/s
为什么小明能轻而易举地提起一箱重物?
数一数,小明所用的滑轮组共有_____个定滑轮,_____个动滑轮,该装置有_____段绳子吊着物体
滑轮组的组装(即绕线方法)
F
F
n=2
n=3
规律:“奇动偶定”
{
n是奇数时,绳子初始端在动滑轮上。
n是偶数时,绳子初始端在定滑轮上;
组装方法:先确定滑轮组的省力情况,即绳子的段数n,再进行绕线。
省力杠杆
F1R=F2r
轮轴
辘轳井台
[lù lu]
实践与练习
1.工人师傅用单个动滑轮将重600N 的木箱吊到阳台上,至少要用多大的拉力?
300N
2. 用绳子和木棍体验“滑轮组”的威力。
两位同学各持一根较光滑的木棍,相距1m面对面站立。另外一位同学取一根绳子,将绳子的一端系在其中一根木棍上,再按图11-28 所示依次绕过两根木棍,然后缓慢地拉动绳子的另一端,结果会怎样?
很轻松地就可将两木棍拉合拢
说明使用滑轮组可以省力
3.观察自行车(图11-29),它使用了哪些简单机械?这些简单机械的作用分别是什么?
自行车的车把是轮轴,车闸是几根杠杆的组合,车脚蹬是轮轴,其作用都是为了省力和方便。
实践与练习
1、使用如图所示的装置来提升物体时,既能省力又能改变力的方向的装置是( )
C
课堂训练
2、如图所示的四个滑轮组中(不计绳重和摩擦),图___可省一半力,图___最费力,图____和图____用力大小一样。
(a)
(b)
(c)
(d)
(b)
(c)
(a)
(d)
课堂训练
3、家用的手摇晾衣架如图所示,它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。假设衣服和晾衣架的总重为100N,则静止时绳子自由端的拉力为(不计动滑轮重及摩擦)( )
A、100N B、50N C、25N D、20N
C
课堂训练
$$