内容正文:
苏科版九年级上册
11.2 滑轮
复习:
1、什么是杠杆的力臂?
2、杠杆的平衡条件是什么?
3、杠杆分为哪几类?
支点到力的作用线的距离,称为杠杆的力臂,力臂分为动力臂和阻力臂两种。
杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1 L1 = F2 L2
三类杠杆:动力臂大于阻力臂的是省力杠杆;动力臂小于阻力臂的是费力杠杆;动力臂等于阻力臂的是等臂杠杆。
新知导入
观察旗杆顶部的装置,想一想与杠杆有关吗?
(点击图片可播放)
国旗顶部的轮子,也是可以绕中心轴转动的,与杠杆的定义“如果一根硬棒在力的作用下,能绕着固定点转动”相符合,属于杠杆的一种,称为滑轮。
活动
认识滑轮
滑轮也是一种简单机械,它的主要部分是一个能绕轴自由转动、周边有槽的轮子。
周边有槽,可绕中心轴转动的轮叫做滑轮。
1.定滑轮:轴固定不动的滑轮叫作定滑轮。
旗杆顶部的滑轮是定滑轮
用定滑轮提起重物
认识滑轮——定滑轮
定滑轮的特点
1.不省力F拉=G物,但可以改变力的方向
2.不省距离,s=h
滑轮组
1.定义:把 滑轮和 滑轮组合在一起的装置。
练习
定
动
请用笔画线,将下列的滑轮按照不同的组合方式绕起来。
问题:利用一个滑轮有几种方法可以把重物提起来?
使用时,轴的位置固定不动,即为定滑轮
使用时,轴的位置移动,即为动滑轮
新知讲解
2. 滑轮的分类:
工作时,轴固定不动的滑轮称为定滑轮;轴随被拉动的物体一起运动的滑轮称为动滑轮。
定滑轮
动滑轮
新知讲解
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。
想一想:
有没有既省力又能改变方向的滑轮。
滑轮组
将动滑轮和定滑轮组合在一起形成滑轮组。
F1
F2
F3
F4
判断:分别有几股绳子承担动滑轮和重物
2股
3股
4股
5股
※滑轮组的省力由承担动滑轮和重物的绳子股数决定。
※绳子的股数有几股,用几分之一的力就可拉动绳子。
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从杠杆的角度研究定滑轮的特点
分析:定滑轮相当于如图所示的无数个可绕支点O转动的杠杆AB组成。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,它实质上是一个能够连续转动的等臂杠杆,所以,F1=F2,即使用定滑轮不省力。
F1l1=F2l2
l1=l2=r
F1=F2
新知讲解
用平衡力的知识研究定滑轮的特点
分析:如图所示,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,大小相等,即F=G,所以使用定滑轮不省力。
物体向上运动,用力的方向是向下,所以,使用定滑轮能改变力的方向。
F
G
结论:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向.
新知讲解
请按要求在下图中画出绳子的绕法:
学生板演
如图所示,物体A重G=80N,在F=60N拉力下匀速前进,此时物体A受到的摩擦力等于____N.
120
如图所示是家用手摇升降晾衣架的结构示意图,其中滑轮 为定滑轮,使用滑轮 (前两空均选填“A”或“B”)是为了省力。若晾衣架的总重力为100N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力F= N。
A
B
25
请为图中的工人设计最省力且最适合其工作场景的滑轮组绕线方式。
新知学习
知识点三:滑轮组
1.滑轮组: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。
思考:由一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有几种组合? 这样的组合各有什么特点?
新知学习
n: 承担重的绳子段数.s: 绳子末端移动的距离. 在不计绳重、摩擦及动滑轮自重时:
使用滑轮组省了力,但是费距离。
n=3
G
s=3h
s=2h
n=2
1、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
B
A
F
2、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
Lavf58.46.101
$