内容正文:
11.2滑轮
同学们有没有观察过建筑工地的起重机?那些吊起千斤重物的钢索,是通过一种轮子来传递力量的。这些装置究竟藏着怎样的物理玄机?
今天我们就来认识这个神奇的简单机械——滑轮!
从杠杆到滑轮
滑轮是把杠杆可绕支点转动的
特性延伸为可连续旋转的圆轮
定滑轮:轴固定不动的滑轮。
结论:使用定滑轮不省力,不省距离;但可以改变力的方向。
定滑轮
点击图片,观看定滑轮特点
动滑轮:轴随物体一起运动
结论:使用动滑轮可以省力;但费距离,且不改变力的方向。
动滑轮
点击图片,观看动滑轮特点
F
F
F
定滑轮
动滑轮
s绳=s物
s绳=2s物
定滑轮和动滑轮的本质
实质:等臂杠杆
实质:动力臂是阻力臂两倍的杠杆
F=G
F= (G物+G轮) /2
6
三)两种滑轮比较
判断:
下列滑轮中,哪些是动滑轮?哪些是定滑轮?
A
B
C
D
E
F
动滑轮的本质
O
·
L1
L2
L1 =2R
F2=G总
F1
L2 =R
F1L1=F2L2
G总
F1
F1
2F1=G总
窗帘轨道上的定滑轮
电梯上的定滑轮
健身器材上的定滑轮
一些在生产生活中使用定滑轮和动滑轮的实例
起重机的动滑轮
龙门吊的动滑轮
一、认识滑轮——生活中的滑轮应用
实践与练习
1. 工人师傅用单个动滑轮将重 600 N 的木箱吊到阳台上,至少要用多大的拉力?
怎么既省力有能改变施力的方向?
在实际使用中,人们常将动滑轮和定滑轮组合成滑轮组,这样既可以省力又可以改变施力的方向。
图中所示是由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组。左图中的重物由三段绳子吊着,每段绳子承担物重的三分之一。用这个滑轮组提起重物,所用的拉力约为物重的三分之一。
用滑轮组起吊重物时,滑轮组用几段绳子吊物体,所用的拉力就约为物重的几分之一。
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
滑轮
定滑轮
1、使用时转轴位置______
2、定滑轮不能_______,能___________________
3、定滑轮的实质是___________________
定滑轮
1、使用时转轴位置______
2、定滑轮不能_____________,能____________
3、定滑轮的实质是___________________
不移动
省力
改变力的方向
等臂杠杆
移动
改变力的方向
省力
动力臂是阻力臂2部的杠杆
课堂总结
1.在升旗仪式时,我们可以看到旗杆的顶端有一个滑轮,请问这个滑轮是_____滑轮(“动” 或“定”),它的作用是___________________。
定
改变力的方向
当堂检测
动滑轮费距离
(点击图片播放)
视频
3、定滑轮与动滑轮比较:
定滑轮 动滑轮 都是变形杠杆 工作情况
轴是否移动 轴不随物物 轴随物动
是否省力 不省力 可省一半力
是否改变力的方向 可改变拉力方向 不能改变拉力方向
是否省距离 S拉=h物 S拉=2h物
新知讲解
四、滑轮组的组装(最省力的绕线)
6. 在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。
7. 如图所示,用滑轮组提升重物,用最小的力将重物提升到高处,请画出符合要求的绳子绕法。
四、滑轮组的组装(最省力的绕线)
《导学案》P156
例1-3 如图所示,一辆汽车陷入泥潭中,司机想利用滑轮组把汽车从泥潭中拉出来,请在图中画出最省力的绕绳方法。
试一试,一个定滑轮和一个动滑轮可组合出几种方式的滑轮组?各有什么特点?
滑轮组的组装
【活动】
F
F
首先要求同学们学会 数吊起动滑轮绳子的股数N
N=
N=
?
?
新知学习
2.使用滑轮组的特点:
(1)拉力F 的大小与吊起动滑轮的绳子段数n 有关。动滑轮 被几段绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一即:
不计动滑轮重、绳重和摩擦: G
不计绳重和摩擦但考虑滑轮重: (G+G 动)
(2)拉力F(绳子自由端)移动距离s 是物体上升高度h 的 n 倍,
即:s=nh.
(3)绳子自由端的速度与被物体的速度的关系:V绳=n.V物
新知学习
3.滑轮组的组装
(1)确定绳子的段数
用 或 来求,当n不是整数时,要采用只入不舍的 “进一法”
处理小数位。
(2)滑轮组的绕绳方法
当承重绳子的段数n为奇数时,绳子的固定端在动滑轮上;
当承重绳子的段数n为偶数时,绳子的固定端在定滑轮上;
概括为“奇动偶定”。
Lavf58.46.101
$