《滑輪及其應(yīng)用》課件-滬科版.ppt

10.2 滑輪及其應(yīng)用,人類與動(dòng)物的一個(gè)較大區(qū)別是人類制造了工具，并且懂得用工具去改變我們的生活改變我們的世界，因此有了21世紀(jì)偉大的今天,莊嚴(yán)的一刻,大家對(duì)這一現(xiàn)象有沒有疑問？,五星紅旗是向什么方向運(yùn)動(dòng)的？,旗手施加給五星紅旗的力向什么方向？,為什么力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反紅旗還可以順利升起呢？奧妙在哪？,向上,向下,旗桿 的頂部 安裝了 一種 簡(jiǎn)單 的 機(jī)械， 滑輪,滑輪,軸,帶凹槽的輪,滑輪 主要部分是能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子,滑輪的定義：周邊有槽，能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪,起重機(jī)吊臂上的滑輪,嘗試采用繩，一個(gè)滑輪，鐵架臺(tái)將勾碼提到高處，你有什么方法？,細(xì)線,滑輪,鉤碼,鐵架臺(tái),動(dòng)滑輪和定滑輪,你使用的哪種方法？這兩種方法有什么不同呢？,動(dòng)滑輪,定滑輪,定滑輪 軸固定不動(dòng)的滑輪,動(dòng)滑輪 軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪,滑輪的分類,（09溫州）下列各圖中利用了動(dòng)滑輪的是（ ）,D,思考,這兩種方案有什么共同點(diǎn)和區(qū)別,共同點(diǎn) 區(qū)別,都使物體向上運(yùn)動(dòng),通過實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究,提出問題：研究使用定，動(dòng)滑輪將物體豎直向上提升過程中，用力大小、方向，移動(dòng)距離與物重、物體上升距離之間的關(guān)系。,猜想與假設(shè),制定計(jì)劃設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物重和力的大小 尺子測(cè)量力移動(dòng)的距離和物體移動(dòng)的距離,使用定滑輪提升物體 （勻速）,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)結(jié)論：定滑輪不省力、不省距離，但能改變力的方向。,定滑輪 F拉=G物 S=h,繩子端移 動(dòng)的距離,物體上升的距離,使用定滑輪不省力，不省距離，但可以改變力的方向 F拉=G 物 S繩=h物,實(shí)驗(yàn)結(jié)論,使用動(dòng)滑輪提升物體 （勻速）,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：動(dòng)滑輪可以省一半力，但費(fèi)一倍距離，不能改變力的方向。,經(jīng)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù),動(dòng)滑輪 F拉=12G物 S=2h,繩子端移 動(dòng)的距離,物體上升的距離,忽略動(dòng)滑輪的重力和繩子與動(dòng)滑輪，定滑輪之間的摩擦力,動(dòng)滑輪 F拉=12（G物+G動(dòng)滑輪） S=2h,繩子端移 動(dòng)的距離,物體上升的距離,忽略繩子與動(dòng)滑輪，定滑輪之間的摩擦力，考慮動(dòng)滑輪的重力,實(shí)驗(yàn)結(jié)論,使用動(dòng)滑輪可以省一半的力，但浪費(fèi)一倍的距離，不可以改變力的方向,F= G物+G動(dòng)（忽略摩擦） S繩=2h物,可見，滑輪也是杠桿,根據(jù)杠桿的種類的特征，和動(dòng)、定滑輪的特點(diǎn)，動(dòng)、定滑輪分別屬于哪一類型的杠桿，為什么？分別找出動(dòng)、定滑輪的五要素。,O,r,r,F,F,定滑輪實(shí)質(zhì) 是一個(gè)等臂杠桿 （ l1=l2 ）,使用定滑輪為什么不省力？,練習(xí)：,1、 如圖9所示中，通過定滑輪勻速提起重物G時(shí)，向三個(gè)方向拉動(dòng)的力分別為F1、F2、F3，則三個(gè)力大小關(guān)系是 （ ） AF1最大 BF2最大 CF3最大 D一樣大,D,尋找支點(diǎn),2r,r,F,O,動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)： 動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿,使用動(dòng)滑輪為什么可以省力？,2、圖1中A是_滑輪。利用這樣的裝置把物體舉高，用力的方向應(yīng)向_（選填“上”、“下”）。如果用26牛的拉力，勻速提起50牛的物體，不計(jì)繩重和摩擦，滑輪 A重 牛。若要使物體上升2米，應(yīng)將繩的自由端拉動(dòng)_米。,動(dòng),上,2,4,定滑輪雖然能改變力的方向，使我們工作方便，但不能省力；,于是人們就把定滑輪和動(dòng)滑輪組合起來使用，把它們各自的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，這樣就組成了滑輪組,而動(dòng)滑輪雖然能省一半力，但不能改變力的方向，使用時(shí)經(jīng)常感覺不便,由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪繞成滑輪組有幾種繞法?,小組討論,使用滑輪組提升物體 （勻速）,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：滑輪組可以省力，但費(fèi)n倍距離,經(jīng)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù),滑輪組 F拉=1nG物 S=nh,繩子端移 動(dòng)的距離,與 動(dòng)滑輪 相連的繩子段數(shù),實(shí)驗(yàn)結(jié)論,（1）在不考慮摩擦的情況下,S繩=nh物,繩子根數(shù)（n）：與動(dòng)滑輪直接接觸的繩子根數(shù),（2）滑輪組繞繩方法：根據(jù)n來判斷：偶定奇動(dòng)，由里向外,（其中S繩為繩子自由端移動(dòng)的距離， h物為物體被提升的高度）,+G動(dòng),（其中G物為物重，G動(dòng)為動(dòng)滑輪的重力）,1. 如圖所示，物重100N，不計(jì)摩擦、繩重及動(dòng)滑輪重，求拉力F的大小。,例題反饋：,解：F= =50N,G2,2、如下圖所示，用四個(gè)滑輪組分別勻速提升重力相同的物體，若不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦，其中用力最小的是（ ） AF1 BF2 CF3 DF4,B,例題反饋：,中考連接,（09山東淄博）如圖所示，用滑輪組勻速提升物體A時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N，如果不計(jì)滑輪重和摩擦，物體A的重力為 N。,5.4,16.2,中考連接,（09山東臨沂）.如圖所示，用滑輪組將重為900N的物體勻速提升2m，不計(jì)摩擦和滑輪重，所施加的拉力F=_N，繩子移動(dòng)的距離S = _ m,300,6,F：作用在繩子自由端的拉力 G：被提升的物體的重力 G動(dòng)：動(dòng)滑輪自身的重力,分析探究F與G及G動(dòng)關(guān)系：,WWW第2題：,很輕松地就可將兩木棍拉合攏,說明使用滑輪組可以省力,變形的滑輪組,2：滑輪組,實(shí)驗(yàn)表明，使用滑輪組拉重物時(shí)，若動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)，動(dòng)滑輪被幾股繩子拉住，所用的力就是物體與接觸面摩擦力的幾分之一。即,如圖所示，拉力F的大小等于。,實(shí)驗(yàn)表明，使用滑輪組吊重物時(shí)，若動(dòng)滑輪重和磨擦不計(jì)，動(dòng)滑輪被幾股繩子吊起，所用力就是物重的幾分之一即,思考題：,在左圖所示的滑輪組中，,(a)若動(dòng)滑輪重G/不計(jì)，拉力F是多少？,(b)若動(dòng)滑輪重G/不能忽略，那么圖中的拉力F應(yīng)等于多少？,分析：圖中吊起動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)為5,鞏固練習(xí)：,1：如下圖(a)所示，物體B重100N，在力F作用下勻速上升時(shí)，F(xiàn)應(yīng)等于N。（不計(jì)摩擦）,2: 如上圖(b)所示，物體A重為100N，掛重物的鉤子承受的拉力是N。人勻速拉繩子的力是N（動(dòng)滑輪自重不計(jì)）,100,100,50,3:如圖所示的四個(gè)滑輪組中，圖可省一半力，圖最費(fèi)力，圖和圖用力大小一樣。,( b ),( c ),如圖所示，物體A重G80N，在F60N拉力下勻速前進(jìn)，此時(shí)物體A受到的摩擦力等于N。（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)）,.,1:豎直方向上有一對(duì)平衡力N和G,2:水平方向上有一對(duì)平衡力T和f,G=N=80N,T=f=120N,因?yàn)?所以,f=2F=120N,綜合分析得：,120N,滑輪,定滑輪：,（1）使用特點(diǎn)：可以改變力的方向，不省力也不費(fèi)力；不省距離也不費(fèi)距離,（2）實(shí)質(zhì)：是一個(gè)等臂杠桿,動(dòng)滑輪：,（1）使用特點(diǎn)：能省一半力，但不改變力的方向；要多移動(dòng)一倍距離,（2）實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿,滑輪組,（1）使用優(yōu)點(diǎn)：既可省力，又可改變力的方向；但不能既省力又省距離,（2）公式：總n（物動(dòng)滑輪）n （不計(jì)滑輪摩擦）,snh,