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1、第十二章第十二章 简单机械简单机械F2OF1l1l2l1l2F1F2OOF2F1l1l2OF1F2l1l2l2F2l1F1O省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件： 动力动力动力臂动力臂 = 阻力阻力阻力臂阻力臂 F1L1=F2L2杠杆的缺陷杠杆的缺陷第十二章第十二章 简单机械简单机械想一想想一想，下面的漫画说明什么问题？，下面的漫画说明什么问题？一、滑轮一、滑轮一个周边有槽，能绕轴转动的轮子一个周边有槽，能绕轴转动的轮子- 滑轮滑轮你还能想起滑轮的哪些应用？你还能想起滑轮的哪些应用？定滑轮定滑轮轴固定不动的轴固定不动的滑轮滑轮动滑轮动滑轮轴随物体一起运
2、动的轴随物体一起运动的滑轮滑轮探究动滑轮与定滑轮的特点探究动滑轮与定滑轮的特点 探究实验探究实验1.定滑轮定滑轮FFFGOL2L1L1L2=相当于一个相当于一个等臂杠杆等臂杠杆F = G1、定滑轮、定滑轮:FGOL2L1L1=L2相当于一个相当于一个等臂杠杆等臂杠杆F = G改变拉力方向后，还改变拉力方向后，还是等臂杠杆，所以只是等臂杠杆，所以只使用定滑轮，无论拉使用定滑轮，无论拉力方向怎么样，力方向怎么样，FG定滑轮的实质定滑轮的实质F1F2OL1=L2F2F1OL1=L2L1L2L1L2是一个等臂杠杆是一个等臂杠杆定滑轮的特点：定滑轮的特点：不改变力的大小不改变力的大小 但能改变力的方向，
3、但能改变力的方向， 2.动滑轮动滑轮动滑轮的实质动滑轮的实质是一个是一个 动力臂是阻力臂动力臂是阻力臂二倍的杠杆二倍的杠杆使用使用动滑轮动滑轮省一半的力省一半的力动滑轮的特点：动滑轮的特点：不改变力的方向，不改变力的方向， 但可以省一半的力。但可以省一半的力。定滑轮：定滑轮：使用使用定定滑轮滑轮不省不省，但但可以改变施力的可以改变施力的，是等臂，是等臂杠杆，杠杆，不费距离不费距离。动滑轮动滑轮：使用：使用动动滑轮滑轮可以可以， 但不能改变施力的但不能改变施力的，是动，是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆，要力臂为阻力臂两倍的省力杠杆，要费费物体升高高度物体升高高度一倍的距离一倍的距离。省一半的力省一
4、半的力方向方向力力方向方向 1. 在图中，货物 G 重为 100 牛，若不计滑轮的重力，不考虑绳子与滑轮之间的摩擦力。 由 a 图装置拉，拉力 F1 = _牛； 由 b 图装置拉，拉力 F2 = _牛。F1F2a 想想做做100 50 b 2. 物体被匀速升高时，如果 F = 25 牛，滑轮质量不计，则重物 G 受到的重力为 _ 牛。50F = 25 牛G 使用定滑轮能改变力的方向，但不能使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力；使用动滑轮能省力，但不能改变省力；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向。力的方向。那我们那我们能不能能不能把把两者结合起来，两者结合起来，组成滑轮组，使其又可以既改组成滑
5、轮组，使其又可以既改变力的方向，又能省力变力的方向，又能省力？用绳索把定滑轮和动滑轮组合使用：用绳索把定滑轮和动滑轮组合使用：就组成就组成滑轮组滑轮组讨论一下，你能设计出几种组合方式？把你的讨论一下，你能设计出几种组合方式？把你的方案画在下面方框中，并动手做一做。方案画在下面方框中，并动手做一做。FGFGGF二、滑轮组二、滑轮组FGFGGF2段绳子承担段绳子承担F=(1/2)G2段绳子承担段绳子承担F=(1/2)G3段绳子承担段绳子承担F=(1/3)G滑轮组特点：滑轮组特点： 注意：注意：吊吊起起动滑轮动滑轮的绳子段数的绳子段数FGFGGF实验结果：实验结果： 拉力拉力F的大小的大小与与吊吊起
6、起动滑轮动滑轮的绳的绳子段数子段数n有关。有关。动滑轮动滑轮被几段绳被几段绳子吊起子吊起，所用力就是，所用力就是物重物重的几的几分之一即分之一即1nFG还可以用多几个滑轮来组成滑轮组吗？试试看。还可以用多几个滑轮来组成滑轮组吗？试试看。FGGFF6段绳子承担段绳子承担F=(1/6)G7段绳子承担段绳子承担F=(1/7) G18段绳子承段绳子承担担F=(1/18)G滑轮组的作用滑轮组的作用 ( (若忽略了滑轮重和绳与滑轮的摩擦力若忽略了滑轮重和绳与滑轮的摩擦力) )1.1.滑轮组用几段滑轮组用几段 绳子吊起物体绳子吊起物体. .将物体提升的力等于物重将物体提升的力等于物重的几分之一的几分之一,
7、,即即(F= )(F= )。2.2.手拉绳子通过的距离等于物体上升的距离的手拉绳子通过的距离等于物体上升的距离的n n倍倍, ,即即(s=nh)(s=nh)。Gn1. 在右图所示的滑轮组中: (a)若动滑轮重 G轮 不计，拉力 F 是多少? 例题F =15G物 (b)若动滑轮重 G轮 不能忽略，那么图中的拉力 F 应等于多少?F =15(G物G轮)F G轮 G物 2. 如图所示，物体 A 重为 100 N，挂重物的钩子承受的拉力是 _ N。人匀速拉绳子的力是 _ N(动滑轮自重不计)。100 50A 3. 如图所示的四个滑轮组中，图 _ 可省一半力，图 _ 最费力，图 _ 和图 _ 用力大小一
8、样。a b c d b c a d 4. 用如图所示的滑轮组拉动物体 A，怎样绕线最省力，画出绕线图。A F 轮轴和斜面 杠杆、滑轮都是简单机械，它们还可以变形为轮轴。科学世界下面是几种轮轴1. 井上的辘轳 从右边看过去，可画成下图:动力臂大于阻力臂 省力杠杆。F2 l1 = Rl2 = rO F1 2. 汽车的方向盘 从上边看下去，也可画成下图:动力臂大于阻力臂省力杠杆。F2 l1 = Rl2 = rO F1 F2 l1 = Rl2 = rO F1 3. 水龙头 从上边看下去，也可画成下图:动力臂大于阻力臂省力杠杆。船舵 门的把手 螺丝刀 单车的踏板 4. 其他轮轴斜面也是一种省力机械甲 2
9、0公分 20公分 20公分 乙 丙 将玩具车升高 20 公分，甲最费力，丙最省力，由此可知斜面越缓和越省力。 其他斜面思考题：思考题：在左图所示的滑轮组中，在左图所示的滑轮组中，(a)(a)若若动滑轮重动滑轮重G G/ /不计不计，拉力，拉力F F是多少？是多少？(b)若若动滑轮重动滑轮重G不能忽略不能忽略，那么图中，那么图中的拉力的拉力F应等于多少？应等于多少？G/GF15FG15F(G+G/)分析：图分析：图中中吊吊起起动滑轮动滑轮的绳子跟数为的绳子跟数为5巩固练习：巩固练习：1 1：如下图：如下图(a)(a)所示，物体所示，物体B B重重100N100N，在力，在力F F作用下作用下匀速
10、匀速上升时，上升时，F F应等于应等于N N。（不计摩擦）。（不计摩擦）图(a)F2: 如上图如上图(b)所示，物体所示，物体A重为重为100N，挂重物的钩子挂重物的钩子承受承受的拉力是的拉力是N。人人匀速匀速拉绳子的力拉绳子的力是是N（动滑轮自重不计）（动滑轮自重不计）图(b)10010050实验表明，使用滑轮组拉重物时，若动滑轮重和实验表明，使用滑轮组拉重物时，若动滑轮重和绳与滑绳与滑轮间的轮间的摩擦不计，动滑轮被几股绳子拉住，所用的力就摩擦不计，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是物体与接触面摩擦力的几分之一，即即 。如图所示，拉力如图所示，拉力F F的大小等于。的大小等于。1FfnF.fNGT1Ff3智慧的花朵，常常开放在苦苦思索的枝头上。 童鞋们，下课了。下一节是不是该学 了？