第4节简单机械（第三课时）.ppt

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1、Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究1.1.如图如图1 1，一根重木棒在水平动力，一根重木棒在水平动力( (拉力拉力)F)F的作用的作用下以下以O O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为置的过程中，若动力臂为L L，动力与动力臂的乘积，动力与动力臂的乘积为为M M，则（，则（ ）A.FA.F增大增大,L,L减小，减小，M M增大增大 B.FB.F增大增大,L,L减小，减小，M M减小减小C.FC.F增大增大,L,L增大，增大，M M增大增大 D.FD.F减小减小,L,L增大，增大，M M增大增大 Copyrig

2、ht 2004-2015 版权所有 盗版必究2.如图所示，杠杆如图所示，杠杆OA的的B点挂着一个重物，点挂着一个重物，A端用端用细绳吊在圆环细绳吊在圆环M下，此时下，此时OA恰成水平且恰成水平且A点与圆弧点与圆弧形架形架PQ的圆心重合，那么当环的圆心重合，那么当环M从从P点逐渐滑至点逐渐滑至Q点的过程中，绳对点的过程中，绳对A端的拉力大小将（端的拉力大小将（ ） A、保持不变、保持不变 B、逐渐增大、逐渐增大 C、逐渐减小、逐渐减小 D、由大变小再变大、由大变小再变大BoPMQA图12Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究3 3如图所示，轻质杠杆如图所示，轻质杠杆OAOA的

3、中点悬挂一重的中点悬挂一重G G60N60N的物体，在的物体，在A A端施加一竖直向上的力端施加一竖直向上的力F F，杠杆在水平，杠杆在水平位置平衡，则位置平衡，则F FN N。保持。保持F F的方向不变，的方向不变，在将杠杆从在将杠杆从A A位置匀速提到位置匀速提到B B位置的过程中，力位置的过程中，力F F将将（变大（变大/ /不变不变/ /变小）变小）Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究第三课时第三课时 定滑轮和动滑轮定滑轮和动滑轮Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究如图杠杆，如图杠杆，OA = AB，请计算出，请计算出F = G。OABGF1

4、2杠杆的形状多种多样，可杠杆的形状多种多样，可以是直的，也可以是弯的，以是直的，也可以是弯的，甚至可以是圆形的。甚至可以是圆形的。今天我们来讨论形状是圆形的，实质是杠杆的今天我们来讨论形状是圆形的，实质是杠杆的一种简单机械一种简单机械 -滑轮滑轮你在生活中看到过滑轮吗？请举几个例子？你在生活中看到过滑轮吗？请举几个例子？Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究自动伸缩门滑轮自动伸缩门滑轮钓鱼竿中滑轮钓鱼竿中滑轮起重机中滑轮起重机中滑轮旗杆顶端中滑轮旗杆顶端中滑轮Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究1观察滑轮，观察滑轮， 并指出它的并指出它的 结构特点。结

5、构特点。一、滑一、滑 轮轮周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究2. 请用滑轮、细线、铁架台等设计两种不请用滑轮、细线、铁架台等设计两种不 同方案，要求利用滑轮把钩码提升起来，同方案，要求利用滑轮把钩码提升起来， 在图中画出实验装置示意图。在图中画出实验装置示意图。3. 利用设计的方案，组装好装置，提升钩码。利用设计的方案，组装好装置，提升钩码。F1F2Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究以上两种方法使用滑轮有什么不同之处？以上两种方法使用滑轮有什么不同之处？方案方案1 方案方案2

6、方案方案1滑轮轴的滑轮轴的位置位置不动不动。方案方案2滑轮轴的滑轮轴的位置位置移动移动。二、滑轮的类型二、滑轮的类型滑滑 轮轮滑轮轴的位置是否移动滑轮轴的位置是否移动定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究FGl2l1物体的重物体的重力力G G物物拉力拉力F F物体上升物体上升的高度的高度h h绳子移动绳子移动的距离的距离S S改变拉力改变拉力的方向的方向F F的读数的读数结论：使用定滑轮不省也不省 ，但可以改变力的。力方向距离为什么定滑轮有这样的特点呢？为什么定滑轮有这样的特点呢？Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究F11、是什

7、么杠杆？、是什么杠杆？l1l2F1F22、为了把物体举得更高，怎么办？、为了把物体举得更高，怎么办？让绳子跨过杠杆拉动让绳子跨过杠杆拉动3、如何减小摩擦？、如何减小摩擦？拼上两个周边有槽的半轮制成定滑轮拼上两个周边有槽的半轮制成定滑轮结论：定滑轮实质上是等臂杠杆结论：定滑轮实质上是等臂杠杆Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究物体的重物体的重力力G G物物和和滑轮的重滑轮的重力力拉力拉力F F物体上升物体上升的高度的高度h h绳子移动绳子移动的距离的距离S S改变拉力改变拉力的方向的方向F F的读数的读数FGl2l1O.结论：使用动滑轮可以，但不能改变力的。省力方向为什么动

8、滑轮有这样的特点呢？为什么动滑轮有这样的特点呢？Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究F11、是什么杠杆？l12l2F11/2F22、支点在哪？固定端绳子与滑轮相切处结论：动滑轮实质上是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆OCopyright 2004-2015 版权所有 盗版必究定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮定义定义实质实质图例图例不计不计摩擦摩擦特点特点定滑轮与动滑轮的比较:转轴固定不动转动轴与重物一起移动动力臂为阻力臂2倍的杠杆等臂杠杆不省力:FG物省力,F=(G物G动)/2费距离: S=2h不省距离:h=S能改变施力的方向不能改变施力的方向F1F2Ol1l2F1F2Ol1l2Co

9、pyright 2004-2015 版权所有 盗版必究思考题:使用定滑轮的好处是 , 使用动滑轮的好处是 。改变用力的方向省力有没有既省力又能改变方向的机械? 结合两者的优点,将定滑轮和动滑轮组合起来.由若干个定滑轮和动滑由若干个定滑轮和动滑轮组成的装置轮组成的装置Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究F1G总F2G总给你提供两个滑轮，你认为有几种绕线的方式？Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究G总 =_h=_F= S=_F= S=_G总 =_h=_F= (G物+G动）S=2hF= (G物+G动）3S=3hn1。n2。承担总重的绳子段数23（f0）Co

10、pyright 2004-2015 版权所有 盗版必究由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组:FFFGGG实验结论(不计摩擦f0):12FG13FG12FG拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关n=2n=2n=3Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究由二个定滑轮和二个动滑轮组成的滑轮组:Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究若物体随动滑轮上升h,则绳子拉伸距离为多少?S=4hS=5h使用动滑轮也只能是省力而不省功S绳=nhCopyright 2004-2015 版权所有 盗版必究按要求画出滑轮组的穿绳情况?（动滑轮重力不计，F为拉力） 奇动偶定绕线原则:

11、Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究如图,使绳子的拉力最小,画出绳子的绕法?FCopyright 2004-2015 版权所有 盗版必究FFFGGGn=2n=2n=3F2n=5F2n=4按要求绕线Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究9、如图所示，利用定滑轮，动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。已知G甲=G乙=G丙=60牛顿。则：(1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时，提升的物重分别是：F甲=_牛；F乙=_牛；F丙=_牛。(2)动滑轮重6牛，不计绳与滑轮之间摩擦，提升的物重分别是：F甲=_牛；F乙=_牛；F丙=_牛。60牛30牛20牛60牛33牛22牛Co

12、pyright 2004-2015 版权所有 盗版必究8、 如图所示，利用定滑轮，动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=60牛顿。则：(1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时，提升的物重分别是：G甲=_牛；G乙=_牛；G丙=_牛。(2)动滑轮重6牛，不计绳与滑轮之间摩擦，提升的物重分别是：G甲=_牛；G乙=_牛；G丙=_牛。601201806054牛174Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究F解：总重G600牛20牛620牛例1：缠绕滑轮的绳子能承受最大拉力为300牛,用它连接成如图滑轮组,能否提升重为600牛的重物?(已知动滑轮重20

13、牛，摩擦及绳的重力不计)因为所需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F2Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究F2练习：如图所示滑轮组,动滑轮重50牛,把550 牛的重物提升2米,若不计摩擦,则(1)在绳子的自由端所用的力=_牛;(2)绳子的自由端移动的距离s=_米;(3)提升重物所做的功w=_焦.20061200Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究F.使用滑轮组拉重物时，动滑轮被几股绳子拉住，所用的力就是物体与接触面摩擦力的几分之一。即 动力作用点移动的距离就是物体在水平面移动距离的几倍。即s=nhfT1nFf如图所示，拉

14、力F的大小等于。物体通过的距离为h，则绳子自由端通过的距离为 。13Ff3hCopyright 2004-2015 版权所有 盗版必究2.如下右图所示，物体如下右图所示，物体A重重80N，在，在F=60N拉力下拉力下匀速前进，此时物体匀速前进，此时物体A受到的摩擦力等于受到的摩擦力等于 牛。（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）牛。（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）AF1201.如图所示如图所示,在拉力在拉力F的作用下的作用下,重为重为80牛的物向左牛的物向左作匀速运动作匀速运动,已知物体所受的摩擦力大小已知物体所受的摩擦力大小为为15牛牛,则：则：F= 。F.fNGT5NCopyright 20

15、04-2015 版权所有 盗版必究练习练习1:如图如图,物重物重G=150牛牛,物体在水平面上以物体在水平面上以0.6米每米每秒的速度匀速拉动秒的速度匀速拉动5秒秒,与地面的摩擦力是与地面的摩擦力是60牛牛,则所需则所需的拉力是多少牛的拉力是多少牛?拉力作用点移动的距离是多少？拉力作用点移动的距离是多少？F.Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究练习练习2：如图所示，物体的质量为：如图所示，物体的质量为10千克，在千克，在F的作用下，物体以的作用下，物体以0.4米米/秒的速度在水平上做匀秒的速度在水平上做匀速直线运动速直线运动,物体在水平面上受到的阻力为物体在水平面上受到的

16、阻力为10牛。牛。求：求：(1)拉力为多少拉力为多少?(2) 在在10秒钟内拉力做功多少焦耳秒钟内拉力做功多少焦耳? (3)拉力的功率多大拉力的功率多大?AFCopyright 2004-2015 版权所有 盗版必究1、某人想用如图A、B、C、D所示的四个装置提升重物，若在这些装置中滑轮的重力均可忽略不计，在这些装置中，既不省力也不费力是_ ABCopyright 2004-2015 版权所有 盗版必究2、使用如图所示的装置提起重物G，在三种方式中所用的拉力（ ）GA 、F1最大 B、 F2最大C 、F3最大 D 、三者一样大F1F2F3D3、如下图所示,物体B重100N,在力F作用下匀速上升

17、时，F应等于N。(不计摩擦)F1004、如图所示滑轮重不计,物体G的重力均为100牛,若要使物体匀速上升,则加在绳子自由端的拉力分别为:FA= 牛,FB= 牛。 10050Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究5、如图所示滑轮重均为、如图所示滑轮重均为20牛牛,物体物体G的重力均为的重力均为100牛牛,若要若要使物体匀速上升使物体匀速上升,则加在绳子则加在绳子自由端的拉力分别为自由端的拉力分别为:FA= 牛牛,FB= 牛。牛。 100606、 如上图如上图(b)所示所示,物体物体A重为重为100N,挂重物的钩挂重物的钩子承受的拉力是子承受的拉力是N.人匀速拉绳子的力是人匀速

18、拉绳子的力是N（动滑轮自重不计）（动滑轮自重不计）10050图图(b)Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究7 7、如图所示的四个滑轮组中、如图所示的四个滑轮组中, ,图可省一半力图可省一半力, ,图最费力图最费力, ,图和图用力大小一样。图和图用力大小一样。(a)(b)(c)(d)(b)(c)(a)(d)Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究10、下左图中的滑轮属于、下左图中的滑轮属于 滑轮，滑轮， 图中的图中的F大小由大小由 决定。决定。F动动摩擦力摩擦力11、如图所示，在水平拉力、如图所示，在水平拉力 F的作用下，物体匀速向右的作用下，物体匀速向右

19、 滑动时，弹簧秤示数为滑动时，弹簧秤示数为10牛，牛， 不计滑轮重及滑轮与绳之间不计滑轮重及滑轮与绳之间 的摩擦，则水平拉力的摩擦，则水平拉力F和物体和物体A与水平面之间的摩与水平面之间的摩擦力擦力 f 的大小分别是（的大小分别是（ ）A、20牛牛 20牛牛 B、10牛牛 20牛牛C、20牛牛 10牛牛 D、10牛牛 10牛牛CCopyright 2004-2015 版权所有 盗版必究例例5、一个工人用滑轮组提升物体时、一个工人用滑轮组提升物体时,他用他用250牛的拉力牛的拉力将物体提升将物体提升1米做了米做了1000焦的功焦的功,请画出滑轮组的装配请画出滑轮组的装配图图?(不计滑轮自重和摩擦

20、不计滑轮自重和摩擦)Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究5 5、要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来、要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来, ,试在图试在图中画出最省力中画出最省力的绕绳方法。的绕绳方法。FCopyright 2004-2015 版权所有 盗版必究8、请根据实际情况绕绳，并指出拉力的大小。可提供的绳最大拉力为50N。（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）GG=120NG=200NG=200NF=50NF=40NF=50NCopyright 2004-2015 版权所有 盗版必究试一试试一试:不计滑轮重不计滑轮重,用用200牛的力提升牛的力提升900牛的牛的重物重物,应至少用几个滑轮应至少用几个滑轮?如何安装如何安装?Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究根据承担总重的绳子段数3段，想象其中的滑轮组装方式?Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究若钢棒重力、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？例2、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。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究例3、如图所示，绳子能承受的最大拉力为100N，每个滑轮重 20N，此滑轮组最多能吊起多少牛的物体?Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究