内容正文:
第3节涓轮
?问题
有时我们会看到工人站在地面上,利用滑轮将重物提
升到楼上(图12.3-1)。这样使用滑轮有什么好处?会省
力吗?
改变了施力的方向
不会
新知解读
图12.3-1滑轮的利用
滑轮是一种变形的杠杆,滑轮可以连续旋转,
因此可以看成连续旋转的杠杆
除了杠杆,滑轮(pulley)也是一种常用的简单机械,它的主要部分是一个能
绕轴自由转动、周边有槽的轮子。
知识点1》定滑轮和动滑轮
高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子,旗子就会徐徐上升。这是
因为旗杆顶部有一个滑轮(图12.3-2),它的轴固定不动,这种滑轮叫作定滑轮。
图12.3-2旗杆顶部的定滑轮
图12.3-3电动起重机的动滑轮
电动起重机中有一种滑轮(图12.3-3),它的轴可以随被吊物体一起运动,
当电动机转动并收绳子时,物体和滑轮就被提起,这种滑轮叫作动滑轮。
请你说出一些在生产生活中使用定滑轮和动滑轮的实例。
下面让我们通过实验来研究定滑轮和动滑轮的特点。
>演示
研究定滑轮和动滑轮的特点
参考图12.3-4,分别安装定滑轮(图12.3-4乙)和动滑轮(图12.3-4丙)
进行实验。记录实验时弹簧测力计拉力的大小和方向,以及弹簧测力计和钩码移
第十二章简单机械113
动的距离。
用
丙
图12.3-4研究定滑轮和动滑轮的特点
通过分析滑轮拉起重物的实验数据,研究下面几个问题。
1.使用定滑轮、动滑轮是否省力(或费力)?
2.使用定滑轮、动滑轮是否省距离(或需要移动更大的距离)?
3.什么情况下使用定滑轮,什么情况下使用动滑轮?
实质是一个等臂杠杆下、需要孜变力的方向时使用定滑轮,需要省力时使用动滑轮
实验结果表明:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向;使用动滑轮可以
省力,但不能改变力的方向,而且费距离。实质是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆
知识点2》滑轮组
如果既需要改变力的方向,又需要省力,单独使用定滑轮或动滑轮都无法满
足我们的需要。在实际应用中,人们常常把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑
轮组。利用滑轮组不仅可以改变力的方向,还可以改变力的大小,用较小的力提
升较重的物体。
图12.3-5定滑轮和动滑轮可以组成滑轮组
图12.3-5是由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组。图12.3-5甲中的重
物由三段绳子通过动滑轮吊着,每段绳子都要承担物重。用这个滑轮组提起重物
114教材笔记物理八年级下册
时,如果忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦,只要用物重?的力就可以提起重物。
用滑轮组提起重物时,动滑轮上有几段绳子承担物重,提起重物的力就是物重的
几分之一。
想一想,如果用图12.3-5乙的方式提起重物,需要用多大的力?
忽婚动清轮自重、气重及痒擦,害要用物重的力,因为动清轮江有西段绳子承担物重
科学世界
轮轴和斜面
轮轴轻轻转动门把手,就可以把门锁打开;司机用不大的力转动方向
盘,在轴上就能产生较大的力使汽车转弯。门把手、方向盘等属于又一类简单
机械一一轮轴。它们由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫作
轮,小轮叫作轴。图12.3-6是一些轮轴的实例,请你指出它们的“轮”
和“轴”。
你能举出一些在生产生活中利用轮轴的例子吗?辘轳、石磨、旋转木马
图12.3-6各种轮轴
斜面人们往卡车上装载较重的货物时,常常会在车尾斜搭一块木板,将
货物沿着木板往上推(图12.3-7),这样比直接向上抬起货物省力很多。这块
倾斜的木板就是斜面。斜面是与水平面成一定角度的平面,也是一种简单机
械。同样的高度,斜面的倾角越小,斜面就越长,也就越省力。高山的盘山坡
道、物料运输机中的斜面传送带等,都是斜面的应用。
你能举出一些在生产生活中利用斜面的例子吗?
盘山公路
图12.3-7斜面的利用
第十二章简单机械
115
练习与应用
①一个物体重1000N,如果用一个定滑轮提起它,需要用多大的力?如果用一个
动滑轮提起它,不计摩擦、滑轮的自重和绳重,又要用多大的力?
1.用一个定滑轮提起重为1000N的物体,若不计摩擦,则所需的拉力为1000N:不
计摩擦、滑轮自重和绳重,使用一个动滑轮所需的拉力
F=c-号x10N=50N
2
②在建筑工地上,工人师傅有时需要站在地面上通过滑轮组提升重物,请在图
12.3-8甲中画出绳子的绕法。工人师傅有时需要站在楼顶通过滑轮组提升重
物,请在图12.3-8乙中画出绳子的绕法。哪种情况下更省力?
甲
乙
图12.3-8
2.见图12.3-8:图甲中的重物由两段绳子通过动滑轮吊着,图乙中的重物由三段绳
子通过动滑轮吊着,所以图乙绕法更省力。
③利用如图12.3-8所示的滑轮组提起一个重600N的物体,不计摩擦、滑轮的
自重和绳重,各需要多大的力?如果要把物体提高1,绳子的自由端各要移
动多少米?
3.用图12.3-8甲所示的滑轮组需要300N的力,用图12.3-8乙所示的滑轮组需要
200N的力;图12.3-8甲中绳子的自由端移动2m,图12.3-8乙中绳子的自由端
移动3m。
④仔细观察自行车,看看它上面有几种简单机械,分别说明它们各起到了什么作
用。
4.自行车手闸是一个省力杠杆,起到省力的作用;自行车的轮盘、脚踏板等由轮和轴
组成,属于轮轴,起到省力的作用。
116教材笔记物理八年级下册