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初三科学3.4

发布时间:2013-11-15 10:53:01  

想一想

民工要把钢材、木料、 水泥等运到楼上通常会 怎样做呢?
这种周边有槽,能绕中心轴转动

的轮子就是滑轮。
框 轴 轮

问题:利用一只滑轮来提升物体,你有
几种方法?并通过实验,研究你所使用的滑 轮有什么特点?

二、滑轮的探究
定滑轮:
拉动绳子时滑轮固定不动

比较: 1,拉力F与重力G的大小? 2,动力F移动的方向与重 物移动的方向有什么关系? 3,动力F移动的距离与重 物移动的距离有什么关系?

定滑轮:

(不计摩擦)

A:不省力也不费力 F=G

B:可以改变力的方向
C:动力移动的距离=物体移动的距离

二、滑轮的探究
动滑轮:
拉动绳子时滑轮随重物移动

比较: 1,拉力F与重力G的大小? 2,动力F移动的方向与重 物移动的方向有什么关系? 3,动力F移动的距离与重 物移动的距离有什么关系?

动滑轮:

(不计摩擦)

A:省力

F= 2 (G动+G物)

1

B:不能改变力的方向 C:动力移动的距离=物体移动 距离的两倍。

二、滑轮的探究
转轴固定不动的滑轮。 1、定滑轮: 不能省力,但可改变了力的方向。 特点: 2、动滑轮:转动轴与重物一起移动的滑轮。 能省力一半,但不能改变力的方向。 特点: 为什么?

定滑轮

A:支点在轴心O处。
B:动力臂l1等于阻力臂l2

.
l2 G

0 l1

1:定滑轮实际上就是等臂杠杆。
F

2:拉力大小始终等于重物的重力大小。 F=G
F

3:拉力的方向与重物移动的方向相反 F

4:拉力拉过的距离=物体移动的距离 S=h

动滑轮

F
O

.
l2

l1

A:支点在边缘O处 B:动力臂l1为阻力臂l2的2倍。 动力F为阻力G的1/2倍 F= 1 G 2 1:动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的 杠杆。
2:在上述情况下,动力是阻力的1/2
即 F=1 G 2

G

3:拉力的方向与重物的移动方向相同。

4:拉力拉过的距离是物体移动的距离的2倍

即:S=2h

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. 滑轮组:由定滑轮和动滑轮组成。

思考:滑轮组有什么优点

既能省力又能 改变力的方向
探究由一个定滑轮 和一个动滑轮组成 的滑轮组的省力情 况及移动距离的情 况

F

F

F
G

G

G

实验结果:拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。 1 1 1 F= 2 G F= 2 G F= 3 G n=2 n=2 n=3

使用滑轮组的时候,重物和动滑轮的总 重由几段绳子承担,提起重物所用的动力就 是总重的几分之一,动力(或绳子自由端) 移动的距离s就是重物升高的距离h的几 倍.即F=G/n,s=nh.n为绳子的

段数, 省了力就要多移动距离.

若动滑轮重不可忽略,上述力的关系式 应写成F=(G物+G动)/n.

思考题: 在左图所示的滑轮组中, 分析:图中吊起动滑轮的绳子股数为5 (a)若动滑轮重G/不计,拉力F是多少?
1 F= 5 G F

G/

(b)若动滑轮重G/不能忽略,那么图中 的拉力F应等于多少?
1 F= 5 (G+G/)

G

F T A

三、滑轮组
f

1 F= 2 f 如图所示,拉力F的大小等于____。 F T

.

f

1 F= 3 f 如图所示,拉力F的大小等于____。

F1

F2

F1 G
F= f

f

G
F=
1 G 2

G
F=2G

F2 G
F=
1 f 2

f

小结
一、定滑轮: 转轴固定不动的滑轮。 不能省力,但可改变了力的方向。 1、特点: 2、实质: 等臂杠杆。

二、动滑轮: 转动轴 与重物一起移动的滑轮。

1、特点:能省力一半,但不能改变力的方向。

2、实质:动力臂是阻力臂两倍的杠杆。
三、滑轮组

使用滑轮组时,动滑轮被几股绳子吊起, 所用力就是物重和动滑轮的几分之一

练习:
A

1、如图滑轮重10N,货物重50N。不计摩擦, F 匀速提起货物时,F应为( )
B

A、 30N

B、25N

C、35N

D、10N

F

2、滑轮重不计,摩擦不计,货物重50N,当匀 速提升物体时,拉力为( ) A、50N B、25N C、100N

G
F

3、物体重100N,受到地面摩擦力为20N,不计滑 轮重与摩擦,匀速拉动物体前进的力是( ) A 50N G B 10N C 60N D 40N

A

F

B

4、如图所示,物体重G=500N, 滑轮重10N,不计摩擦,当物体G 匀速上升时,则挂钩B承受拉力 为______N,挂钩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 ________米。

5.如图所示,物体A重G=80N,在F=60N拉力下匀 120N 速前进,此时物体A受到的摩擦力等于____N. (滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计) 因为 T=2F=120N 1:竖直方向上有一对平衡力N和G G=N=80N 2:水平方向上有一对平衡力T和f f=T=120N
N
F

T

.

A

f

G

F
6、重为100牛的物体,在拉力F=20N的作用下1 秒钟移动了0.2米,若滑轮摩擦不计,则拉力 做了2 焦耳的功,拉力移动的速度为 0.1 米 /秒,拉力做功的功率是 2 瓦特。

二、滑轮组在水平位置的例题 例1、如图所示,用此滑轮组匀速拉动放在水平 面上的物体,若物体重150牛,物体与水平面间 的摩擦力为30牛,则所需拉力F为________牛。 10
F

(滑轮重及摩擦均不计)

例2、如图所示,物体重力为100N,在大小为20N 的水平拉力作用下匀速前进,这时物体受到的摩 擦大小等于__________N(滑轮重及摩擦不计)

10

F


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