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1、第十二章第十二章 第节第节 滑轮滑轮学习目标1、什么是定滑轮?什么是动滑轮?、什么是定滑轮?什么是动滑轮?2、定滑轮的特点是什么?、定滑轮的特点是什么?3、动滑轮的特点是什么?、动滑轮的特点是什么?4、定滑轮和动滑轮的实质是什么?、定滑轮和动滑轮的实质是什么?5、什么是滑轮组?、什么是滑轮组?6、滑轮组的特点是什么?、滑轮组的特点是什么?这些都是滑轮,请你观察它们的结构吧。这些都是滑轮,请你观察它们的结构吧。滑轮:边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮。滑轮:边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮。凹槽凹槽轴轴小轮小轮 下面两个滑轮在使用上有什么不同呢下面两个滑轮在使用上有什么不同呢?旗杆顶端的滑轮旗杆顶端的滑轮
2、电动机下面的滑轮电动机下面的滑轮思考一下思考一下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动的轴随物体一起运动的滑轮滑轮物重物重G拉力拉力F物体上升物体上升距离距离h (cm)绳子自由端移绳子自由端移动距离动距离s(cm)大小大小方向方向使用使用定滑轮定滑轮的特点的特点使用定滑轮提升物体使用定滑轮提升物体 (匀速)(匀速)一、定滑轮一、定滑轮探究实验:探究实验:工作时,轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。工作时,轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。定滑轮特点定滑轮特点:2.2.力的关系:力的关系:3 3.距离关系距离关系:1 1.不省力,但可以改变力的方向不省力,但可以改变力的
3、方向F=Gs=h 使用动滑轮提升物体使用动滑轮提升物体 (匀速)(匀速)物重物重G总总拉力拉力F物体上升物体上升距离距离h (cm)绳子自由端移绳子自由端移动距离动距离s(cm)大小大小方向方向使用使用动滑轮动滑轮的特点的特点二、动滑轮二、动滑轮探究实验:探究实验:工作时,轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。工作时,轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。动滑轮特点动滑轮特点:2.2.力的关系:力的关系:3.3.距离关系:距离关系:1.1.省一半的力省一半的力,但但不不改变力的方向改变力的方向F=(G物物+G动动)/2S=2hF1O OG GL2L2L1L1因为,杠杆平衡因为,杠杆平衡所以,所以,F F1 1
4、L L1 1F F2 2L L2 2据图分析:据图分析:L L1 1L L2 2=r=rF F拉拉G G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三、定滑轮三、定滑轮 动滑轮的实质动滑轮的实质定滑轮的实质定滑轮的实质F2O O当竖直下拉时当竖直下拉时F2F1O OL1=L2L L2 2L L1 1定滑轮中,若拉力斜向下或水平,定滑轮中,若拉力斜向下或水平,F=GF=G吗?吗?F F拉拉G G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因为,杠杆平衡因为,杠杆平衡所以,所以,F F1 1L L1 1F F2 2L L2 2据图分析:据图分析:L L2 2 2 2 L L
5、1 12r2r1 12 2F F拉拉 G G即即结论:动滑轮实质结论:动滑轮实质是是动力臂为阻力臂动力臂为阻力臂2 2倍倍的的省力省力杠杆杠杆动滑轮的实质动滑轮的实质F1O OF F2 2L1L1L2L2O O当竖直上拉时当竖直上拉时动滑轮中,若拉力动滑轮中,若拉力F F斜上拉,斜上拉,F=G吗?吗?12F2F1GL1L2OF1/L1/因为,因为,动力臂动力臂L1减小减小所以,动力所以,动力F增大增大 要使动滑轮省一半的力要使动滑轮省一半的力(省力最多),必须使绳子省力最多),必须使绳子沿沿竖直方向竖直方向拉拉1定定滑滑轮轮左左端端绳绳子子下下端端挂挂着着相相同同的的重重物物,若若在在定定滑滑
6、轮轮右右端端的的绳绳子子自自由由端端分分别别沿沿三三个个方方向向用用力力(如如图图所所示示),力力的的大大小小分分别别为为:F1、F2、F3,则,则 ()。)。AF1最大最大 BF2最大最大 CF3最大最大 D三个力一样大三个力一样大 F2F1F3D小试牛刀:小试牛刀:2.物体被匀速升高时,物体被匀速升高时,如果如果F=50N,滑轮重为,滑轮重为3N,不计摩擦和绳重,不计摩擦和绳重,则重物则重物G受到的重力为受到的重力为_N。FG=?牛9797定滑轮可以定滑轮可以改变力的方向改变力的方向,但,但不能省力不能省力。动滑轮可以动滑轮可以省力省力,但,但不能改变力的方向不能改变力的方向。能否得到这样
7、一种机械,它既可以能否得到这样一种机械,它既可以省力省力,又可以,又可以改变力的方向改变力的方向呢?呢?思考:思考:由若干定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。由若干定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。结结论论:使使用用滑滑轮轮组组既既可可以以省省力力,又又可可以以改改变力的方向。变力的方向。四、滑轮组四、滑轮组 这两种绕线方法有什么不同?这两种绕线方法有什么不同?1绳子的起点绳子的起点2拉力的大小拉力的大小F拉拉3.物体的重力物体的重力G物物 动滑轮的重力动滑轮的重力G动动4绳子自由端移动的距离绳子自由端移动的距离s5.物体移动的距离物体移动的距离hn n为与动滑轮相连的绳子的股数为与动滑轮相连的绳子的股
8、数想想议议:想想议议:FFFGGG12 2FG13FG12 2FG动滑轮有几股绳子承担,拉力就是物重的几分之一动滑轮有几股绳子承担,拉力就是物重的几分之一滑轮组的特点滑轮组的特点绳子自由端通过的距离等于物体上升的距离的绳子自由端通过的距离等于物体上升的距离的n n倍倍,即即s=nhs=nhF=F=S=2 hS=2 hS=2 hS=2 hS=3 hS=3 h(不计滑轮重,绳重及摩擦)(不计滑轮重,绳重及摩擦)G GG GF FG GG GF FF F=G G2 21 1F F=G G3 31 1F F=G G4 41 1F F=G G5 51 1S S=2=2 h hS S=3=3 h hS S
9、=4=4 h hS S=5=5 h h小试牛刀:小试牛刀:(不计滑轮重,绳重及摩擦)(不计滑轮重,绳重及摩擦)定滑轮定滑轮:(1 1)特点:不省力,可以改变力的方向;)特点:不省力,可以改变力的方向;(2 2)力的关系:)力的关系:F=GF=G(3 3)距离关系:)距离关系:s=hs=h(4 4)实质:等臂杠杆)实质:等臂杠杆动滑轮:动滑轮:(1 1)特点:能省一半力,但不改变力的方向;)特点:能省一半力,但不改变力的方向;(2 2)力的关系:)力的关系:F=(G物+G动)/2(3 3)距离关系:s=2h(4 4)实质:动力臂是阻力臂)实质:动力臂是阻力臂2 2倍的省力杠杆倍的省力杠杆课堂小结
10、:课堂小结:滑轮组滑轮组(1 1)特点:既可省力,又可改变动力的方向)特点:既可省力,又可改变动力的方向(2 2)力的关系:)力的关系:n n(不计滑轮重,绳重及摩擦)(不计滑轮重,绳重及摩擦)(3 3)距离关系:)距离关系:s snhnh1.1.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作用下匀速上作用下匀速上升时,升时,F F应等于应等于N N。(不计摩擦)。(不计摩擦)图图(a)F2.2.如上图如上图(b)(b)所示,物体所示,物体A A重为重为100N100N,挂重物的钩子承,挂重物的钩子承受的拉力是受的拉力是N N。人匀速拉绳子的力是。人
11、匀速拉绳子的力是N N(动滑轮自重不计)(动滑轮自重不计)图图(b)10010050课后练习:课后练习:3 用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式,用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式,拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动,拉力拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动,拉力分别是分别是F1、F2、F3,则(,则()。)。A F1F2F3 B F2F3F1 C F2F1F3 D F3F1F2 D丙丙F3乙乙F2甲甲F14 4.如图所示的四个滑轮组中,图可省一半力,如图所示的四个滑轮组中,图可省一半力,图最费力,图和图用力大小一样。图最费力,图和图用力大小一样。(a)(b)(c)(d)(b)(c )(a)d)5.5.如图所示,物体如图所示,物体A A重重G G80N80N,在,在F F60N60N拉力下匀速前进,拉力下匀速前进,此时物体此时物体A A受到的摩擦力等于受到的摩擦力等于N N。(滑轮自重及。(滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计)绳子与滑轮的摩擦不计)AF.fTNG1:竖直方向竖直方向上有一对上有一对平衡力平衡力N和和G2:水平方向水平方向上有一对上有一对平衡力平衡力T和和fG=N=80NT=f=120N12Ff因为因为所以所以f=2F=120N综合分析得:综合分析得:120N