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初中物理力和机械专题--_滑轮课件

发布时间:2013-12-03 14:30:15  

第十一章

简 单 机 械 和 功





苏东双语学校 吴益峰

生 活 中 的 滑 轮

滑轮
轮 轴

滑轮主要部分是能绕轴转动的轮子

滑轮

定 滑 轮

动 滑 轮

特征:使用时,滑轮 的轴固定不动

特征:使用时,滑轮 的轴随物体一 起运动

探究使用滑轮的特点
物重G
表1 使用定滑轮提升物体 拉力F 物体上 绳端(拉 升距离h 力作用点) 移动距离s 大小 方向

表2 使用动滑轮提升物体(拉力方向竖直向上)
物重G 拉力F 物体上升 距离h
方向

绳端(拉力 作用点)移 动距离s

大小

探究使用定滑轮的特点
实验 次数
1 2 3 4

钩码所受的 重力G/N
2

绳子末端 拉动的方向
水平

弹簧测力计 的示数F/N
2

2
2 3 4

斜向下
竖直向下 竖直向下 竖直向下

2
2 3 4

5

特点: 使用定滑轮不省力,但可以改变施 力的方向

使用定滑轮不省力 也不费力,但可以改变 力的方向.s=h,F=G.

定滑轮的实质

L2 L1
O

L2
O

F2
L1=L2

F1

F2

L1=L2

动滑轮的实质

F1
O

F2

O

·
L2

L1

L1 =2L2

使用动滑轮可 以省一半的力,但 费一倍的距离,不 改变力的方 向.S=2h, F=G/2.

探究使用动滑轮的特点
钩码所受 实验 的重力 次数 G/N 施力的 方向 竖直向上 弹簧测力 计的示数 F/N 1

F

1
2 3

2

3
4

竖直向上
竖直向上

1.5
2

G

特点: 使用动滑轮能省一半力, 但不可以改变施力的方向 F= 1 G 2

探究使用动滑轮的特点
钩码所受 实验 的重力 次数 G/N 施力的 方向 弹簧测力 计的示数 F/N

F
G0 G

1
2 3

2
3 4

竖直向上
竖直向上 竖直向上

1.2
1.7 2.2

思考:上表中的数据与所得结论不符,仅是由 于误差造成的吗? 分析:由于滑轮自身具有重力。 G0=0.4N 此时F= 1(G+G0) 2

定滑轮虽然能改变力的方向,使我们工作方便, 但不能省力; 而动滑轮虽然能省一半力,但不能改变力的 方向,使用时经常感觉不便.

于是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.

胖子和 瘦子

滑轮组
滑轮组同时具备定滑轮 和动滑轮的特点,既可以省 力,又能改变力的方向。

滑轮组的绕法

1G F= 3

1G F= 3

1 G F= 4

1 G F= 5

滑轮组的绕法

1 F= G 2

1 F= G 3

1 G F= 4

1 G F= 5

绕绳的起点: 偶定奇动

轮轴和斜面
F1· 2· R=F r F1 r = F2 R 动力作用在轮上,轮轴 是一个省力杠杆,但费距离 动力作用在轴上,轮轴 又将起到什么作用? 轮轴实质可看做是一个可 以连续转动的杠杆

r R

F1 F2

第三节 滑轮 1.定滑轮: (1)使用特点:可以改变力的方向,不省力也不费力; 不省距离也不费距离. (2)实质:是一个等臂杠杆. 2.动滑轮: (1)使用特点:能省一半力,但不改变力的方向; 要多移动

一倍距离. (2)实质:动力臂是阻力臂二倍的杠杆. 3.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

滑轮组的组装(即绕线方法)

F

F n=3

n=2

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。 口诀:“奇动 偶定”,即奇数段绳子就从动滑 轮开始绕线,偶数段绳子就从定滑轮开始绕线。

几种常见的滑轮组:

例题反馈: 例1. 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。

例2 、根据要求,画出下列滑轮组的绕绳方 法。

省一半力

省2/3的力

(b) 例4、如图所示的四个滑轮组中,图___可省一半 (c) (d) (a) 力,图___最费力,图____和图____用力 大小一样。

(a)

(b)

(c)

(d)

课堂练习: 1、某人站在二楼阳台上,要将楼下700N 的重物拉上来,绳子的最大承重是300N, 应怎样设计滑轮组,能将重物提起且使用 滑轮的个数最少(滑轮重及摩擦不计)?

2、程跃要提起重800N的物体,但是他的最大拉 力只有300N.于是,他找来了一些滑轮,想利 用滑轮组提起这个重物。已知每个滑轮重20N, 程跃想站在地上向下拉绳,他最好选择图中 _______滑轮组来提起重物(选填“a”、“b” 或 “c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。

例3:一辆汽车陷入泥泞之中,请你根据图 中装置,运用学过的知识,用最小的力将 它拉出来,试画出滑轮组的绕法。已知车 重6×104N,地面的阻力为车重的1/4,如 果不计滑轮重、绳重及摩擦,则需要的拉 力至少多大?

滑轮组水平拉物体
实验表明,使用滑轮组沿水平方向拉重物时,若动滑 轮重和摩擦不计,动滑轮被几段绳子拉住,所用的力 就是物体与接触面摩擦力的几分之一。即 1

F?

N

n
f摩

f摩

F
F F

T’=T=3F

.

T=f摩

.
G

1 F ? f摩 3 如图所示,拉力F的大小等于 。

生活· 物理· 社会
轮轴:

其他简单机械

轮轴属于什么样的简单机械?有什么特点?

斜面:

斜面属于什么样的简单机械?有什么特点?


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