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1、第第 十十 一一 章章 机机 械械 与与 功功2. 滑滑 轮轮生生活活中中的的滑滑轮轮滑轮滑轮轴轴轮轮滑轮主要部分是能绕滑轮主要部分是能绕轴轴转动的转动的轮子轮子你是这么做的吗？ 问题:图中的两个滑轮有什么不同？滑轮滑轮特征：特征：使用时使用时，滑轮的，滑轮的轴轴固定不动固定不动定滑轮定滑轮特征：特征：使用时使用时，滑轮的，滑轮的轴轴随物体一起运动随物体一起运动动滑轮动滑轮探究使用探究使用定滑轮定滑轮的特点的特点实验实验次数次数钩码所受的钩码所受的重力重力G/N绳子末端绳子末端拉动的方向拉动的方向弹簧测力计弹簧测力计的示数的示数F/N123452水平水平22斜向下斜向下22竖直向下竖直向下23
2、竖直向下竖直向下34竖直向下竖直向下4特点：特点：使用定滑轮使用定滑轮不省力不省力，但可以但可以改变施改变施力的方向力的方向使用定滑轮不使用定滑轮不省力也不费力，但省力也不费力，但可以可以改变力的方改变力的方向向s s= =h h，F F= =G G(S(S为绳子自由端移动为绳子自由端移动距离，距离，h h物体移动物体移动的距离的距离.).)定滑轮的实质定滑轮的实质F1F2OL1=L2F2F1OL1=L2L1L2L1L2动滑轮动滑轮的实质的实质F1F2O使用动滑轮使用动滑轮可以可以省一半的省一半的力力，但，但费一倍费一倍的距离的距离，不改，不改变力的方变力的方向向S S=2=2h h，F F=
3、 =G G/2/2 探究使用动滑轮的特点探究使用动滑轮的特点特点：特点： 使用动滑轮能使用动滑轮能省一半力省一半力，但不可以但不可以改变施力的方向改变施力的方向实验实验次数次数钩码所受钩码所受的重力的重力G/N施力的施力的方向方向弹簧测力弹簧测力计的示数计的示数F/N1232竖直向上竖直向上13竖直向上竖直向上1.54竖直向上竖直向上221 F= GFG探究使用动滑轮的特点探究使用动滑轮的特点实验实验次数次数钩码所受钩码所受的重力的重力G/N施力的施力的方向方向弹簧测力弹簧测力计的示数计的示数F/N12竖直向上竖直向上1.223竖直向上竖直向上1.734竖直向上竖直向上2.2分析：分析：思考：
4、思考：上表中的数据与所得结论不符，仅是由上表中的数据与所得结论不符，仅是由于误差造成的吗？于误差造成的吗？由于滑轮自身具有重力。由于滑轮自身具有重力。 G0=0.4NGG0F此时此时F= （G+G0）21定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工作方便，定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工作方便，但不能省力但不能省力；于是人们就把于是人们就把定滑轮定滑轮和和动滑轮动滑轮组合起来使用，组合起来使用，把它们各自的优点结合起把它们各自的优点结合起来，这样就组成了来，这样就组成了滑轮滑轮组组而动滑轮虽然能省一半力，但不能改变力的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方向，使用时经常感觉不
5、便滑轮组滑轮组 滑轮组同时具备定滑轮组同时具备定滑轮和动滑轮的特点，滑轮和动滑轮的特点，既既可以省力可以省力，又能，又能改变改变力的方向。力的方向。滑轮组的绕法滑轮组的绕法 F= G31 F= G31 F= G41 F= G51滑轮组的绕法滑轮组的绕法 F= G21 F= G31 F= G41 F= G51绕绳的起点：绕绳的起点：偶定奇动偶定奇动求段数：求段数：起始端在起始端在定滑轮定滑轮上的绳子段数上的绳子段数一定是一定是偶数段偶数段，起始端在，起始端在动动滑轮滑轮上的绳子段数一定是上的绳子段数一定是奇奇数段数段。偶定奇动偶定奇动使用滑轮组时，使用滑轮组时，动滑轮动滑轮被几股绳子吊起被几股绳
6、子吊起，所用力，所用力就是就是物重和动滑轮物重和动滑轮的几分之一即的几分之一即1nFG(a)(a)若动滑轮重若动滑轮重G G/ /不计，拉力不计，拉力F F是多少？是多少？(b)若动滑轮重若动滑轮重G/不能忽略，那么图中的不能忽略，那么图中的拉力拉力F应等于多少？应等于多少？G/GF15FG15F(G+G/)分析：分析：图中吊起动滑轮的绳子股数为图中吊起动滑轮的绳子股数为51、要求、要求F=G/n，若忽略滑轮重力，若忽略滑轮重力，G为物为物体重力，若不忽略滑轮重力，体重力，若不忽略滑轮重力，G 为物体和为物体和滑轮的总重力；滑轮的总重力； n为承担物重的绳子段数。为承担物重的绳子段数。 2、
7、S为绳子自由端移动的距离，为绳子自由端移动的距离，h为物体为物体上升的距离，上升的距离，s=nh。 物体自由端、nVV3第三节第三节 滑轮滑轮定滑轮定滑轮：（1）使用特点：可以改变力的方向，不省力也不费力；）使用特点：可以改变力的方向，不省力也不费力；不省距离也不费距离不省距离也不费距离（2）实质：是一个等臂杠杆）实质：是一个等臂杠杆动滑轮：动滑轮：（1）使用特点：能省一半力，但不改变力的方向；）使用特点：能省一半力，但不改变力的方向；要多移动一倍距离要多移动一倍距离（2）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆滑轮组滑轮组（1 1）使用优点：既可省力，又可改变力的方向；
8、但不）使用优点：既可省力，又可改变力的方向；但不能既省力又省距离能既省力又省距离（2 2）公式：）公式：总总n（物物动滑轮动滑轮）n （不计滑轮摩擦）（不计滑轮摩擦） snh 滑轮组的组装（即绕线方法）几种常见的滑轮组：几种常见的滑轮组：例例4 4、如图所示的四个、如图所示的四个滑轮组滑轮组中，图可省中，图可省一半一半力力，图，图最最费力费力，图和图，图和图用力用力大小一样大小一样。(a)(b)(c)(d)( b ) (c)(a)(d)课堂练习课堂练习: :2、程跃要提起重、程跃要提起重800N的物体，但是他的最大拉的物体，但是他的最大拉力只有力只有300N于是，他找来了一些滑轮，想利于是，他
9、找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。已知每个滑轮重用滑轮组提起这个重物。已知每个滑轮重20N，程跃想站在地上向下拉绳，他最好选择图中程跃想站在地上向下拉绳，他最好选择图中_滑轮组来提起重物滑轮组来提起重物(选填选填“a”、“b” 或或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。 例例3：一辆汽车陷入泥泞之中，请你根据图中装置，一辆汽车陷入泥泞之中，请你根据图中装置，运用学过的知识，用最小的力将它拉出来，试画出运用学过的知识，用最小的力将它拉出来，试画出滑轮组的绕法。已知车重滑轮组的绕法。已知车重6104N，地面的阻力为车，地面的阻力为车重的重的1/4，如
10、果不计滑轮重、绳重及摩擦，则需要的，如果不计滑轮重、绳重及摩擦，则需要的拉力至少多大？拉力至少多大？F.滑轮组水平拉物体滑轮组水平拉物体实验表明，使用滑轮组沿水平方向实验表明，使用滑轮组沿水平方向拉拉重物时，重物时，若动滑若动滑轮重和摩擦不计，轮重和摩擦不计，动滑轮动滑轮被几段绳子被几段绳子拉拉住住，所用的力，所用的力就是物体与接触面就是物体与接触面摩擦力摩擦力的几分之一。即的几分之一。即NG如图所示，拉力如图所示，拉力F F的大小等于的大小等于 。FF.13Ff摩1nFf摩生活生活物理物理社会社会轮轴：其他简单机械其他简单机械轮轴属于什么样的简单机械？有什么特点？轮轴和斜面轮轴和斜面 轮轴实
11、质可看做是一个可轮轴实质可看做是一个可以以连续转动的杠杆连续转动的杠杆Rr=F2F1F1R=F2rF1F2rR 动力作用在动力作用在轮轮上，轮轴上，轮轴是一个是一个省力杠杆，但费距离省力杠杆，但费距离 动力作用在动力作用在轴轴上，轮轴上，轮轴又将起到什么作用？又将起到什么作用？ 轮轮 轴轴rF1 R F 1 R = F2 r 手手 摇摇 钻钻自行车把自行车把脚蹬轮盘脚蹬轮盘套筒扳套筒扳门把手门把手大扳手大扳手水笼头水笼头F2 斜面：斜面：斜面属于什么样的简单机械？有什么特点？斜面斜面 斜面：斜面：是一种简单的省力机械。对于同样是一种简单的省力机械。对于同样高度的斜面，斜面越长越省力。使用斜面高度的斜面，斜面越长越省力。使用斜面可以省力，但要费距离。可以省力，但要费距离。 盘山公路、螺丝钉的螺纹等都盘山公路、螺丝钉的螺纹等都 可看成斜面，可看成斜面，当不计摩擦阻力时，斜面长是斜面高的多当不计摩擦阻力时，斜面长是斜面高的多少倍，拉力就是物体所受重力的几分之一，少倍，拉力就是物体所受重力的几分之一， 由此可得：由此可得：Fl=Gh