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第3节 简单机械(滑轮)

发布时间:2014-02-11 09:50:00  

1.杠杆的平衡条件: 即:F1l1=F2l2 动力×动力臂=阻力×阻力臂 ____________________________ 费距离 省力 杠杆,但______ 为_____ 2、 动力臂>阻力臂, 撬石头、开瓶器 例如________________

费力 杠杆,但_____ 省距离 3、动力臂<阻力臂, 为_____
例如________________ 钓鱼杆、镊子

等臂 杠杆 4、动力臂= 阻力臂,为______
扁担 例如________________ 例:撬石头、钓鱼杆、开瓶器、镊子、扁担

分组器材:两只带固定装置铁架台、两只 滑轮、两根绳子,一盒钩码 要求:使用一只滑轮提升重物 你能想出几种不同的提升方法?

装置分析:

定滑轮的位 置固定不动

动滑轮随重 物移动

一、定滑轮与动滑轮 1、定滑轮特点: 1)滑轮的位置固定不动

2、动滑轮特点: 1)滑轮的位置随重物移动

按书P84实验要求完成实验
1、用弹簧秤测出钩码的重G1 , 通过定滑轮用弹簧秤匀速拉动 钩码,弹簧秤的读数F1。同时 注意观察F1拉过距离与重物上 G 升高度间的关系
1

F1 F2
G
2

2、用弹簧秤测出钩码和动滑轮的总重G2 ,通过动滑 结论: 轮用弹簧秤匀速拉动钩码,弹簧秤的读数F2。同时注 定滑轮不能省力;拉力与重物通过的距离相等 意观察 F2拉过距离与重物上升高度间的关系

动滑轮可以省一半力,但要多移动距离

3、通过定滑轮用弹簧秤 匀速向如图所示竖直向下、 斜向下、水平拉动钩码, 注意观察弹簧秤的读数F 是否改变? 结论:F1=F2=F3=G1

F1 G
1

F3 F2

v F

结论:使用定滑轮不能省力;但可以改变力的方向

一、定滑轮与动滑轮 1、定滑轮特点: 1)滑轮的位置固定不动 2)不能省力 3)可以改变力的方向,s=h
2、动滑轮特点: 1)滑轮的位置随重物移动 2)省一半力 3)不能改变力的方向, 拉力的移动距离2倍于物体上升的距离s=2h

1、支点在哪里?
支点在轴心处 2、是什么类型的杠杆? l1=l2 F1=F2

结论:定滑轮实质上是等臂杠杆,两力臂为滑轮的半径

1、支点在哪里? 固定端绳子与滑轮相切处 2、是什么类型的杠杆? l1=2l2 F1=1/2F2

结论: 动滑轮实质上是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆

一、定滑轮与动滑轮 1、定滑轮特点: L2 L1 1)滑轮的位置固定不动 · O 2)不能省力 F1 F2 3)可以改变力的方向,s=h 4)实质为等臂杠杆 l1= l2 F=G (不计摩擦)
2、动滑轮特点: 1)滑轮的位置随重物移动 L1 O · 2)省一半力 L2 3)不能改变力的方向, F2 拉力的移动距离2倍于物体上升的距离s=2h 4)实质为动力臂为阻力臂的两倍的省力杠杆 l1=2 l2 F=1/2(G物+G轮) (不计摩擦)
F1

F2 F1

(f=0,G总=G物+G动)
G总
F1= G总 G总 F2=


G总 n2= 3


承担总重的绳子段数 n1= 2

确定n

的方法:在定滑轮与动滑轮之间横切一刀, 吊着动滑轮的绳子数为n

( f= 0)

二、滑轮组
1、使用滑轮组时,重物与动滑轮 的总重由几段绳子承担,提起重物 所用的力就是总重的几分之一。
( f= 0 )

2、拉力移动的距离就是重物移动距 离的几倍。 (使用滑轮组虽然省了 力,但费了距离)

书P86例题 缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300牛, 用它连接成如图的滑轮组,能否提升重为600牛的重物? (已知动滑轮重20牛,摩擦及绳的重力不计)
已知:G物=600N G滑=20N,Fmax=300N 求:F=?

解:G= G物+G滑=600牛+20牛=620牛
F

>Fmax
因为所需要的拉力大于绳子所能承受的最 大拉力,所以不能用来提升600牛的重物。

F2

根据承担总重的 绳子段数3段,想 象其中的滑轮组 装方式。

报导说,提起大象的铁笼质量为0.6吨, 称量出大象的质量:2.4吨。
若钢棒重力、弹簧秤拉力及摩擦忽略不计, 则吊车上应使用至少能承受多大力的绳子?
吊车所需承受的总阻力: F总=G总+F拉 =(600千克+2400千克)×10牛/千克 =3×104牛

绳子的拉力:

省力 可以____ 改变 力 1、定滑轮不能______, 等臂 杠杆 的方向,实质为_____

L2 L1

· O

F2

F1

一半力 ,实质为 2、动滑轮可以省_______ 省力 两 倍的_____ 动力臂为阻力臂的____ 杠杆

O

· L

L1 F2

F1

2


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