初二物理第十二章简单机械第二节-滑轮.

绕线
方法
奇动、偶定
从里 、向外
F
F
F
G n=2
n=3
G n=2
G
由一个定滑轮和一个动滑轮组成。
现在首先让我们一起探究s与h关系：
S：绳子自由端移动的距离 h：物体被提升的高度 F
G动
G
再让我们一起探究F与G及G动关系：
F：作用在绳子自由端的拉力 G：被提升的物体的重力 G动：动滑轮自身的重力
F
重力作用点 拉力作用点
结论
相等
定滑轮
(1)能否改变用力方向? 定滑轮可以改变用力方向。 (2)能否省力? 定滑轮不能省力。 (3)能否省距离? 定滑轮不能省距离。
链接
F
F1
理论分析
链接
转轴固定不动，相当于支点 O，拉力相当于动力， 物体对绳子的拉力相当于阻力。 L1 = L2 F1 = F2 F1 = G物 定滑轮相当于一个等臂杠杆， 因此，不省力也不费力。 F2 = G 物 l2 l1 O
F 图(a)
图(b)
2: 如上图(b)所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受 50 N 100 N。人匀速拉绳子的力是＿＿＿＿ 的拉力是＿＿＿＿ （动滑轮自重不计）
2.如图所示,物体A重G＝80N,在F＝60N拉力下匀速 120 前进,此时物体A受到的摩擦力等于＿＿＿＿ N. （滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）
F2 l1 = R O l2 = r
F1
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
链接
4. 其他轮轴
链接1
门的把手 船舵
螺丝刀
单车的踏板
链 接 斜面也是一种省力机械
链接1
甲 乙
丙
20公分 20公分
20公分
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
链接
1.有几段绳子与动滑轮相连，n就为几；
2. s=nh
重物上升h高度，绳子自由端要移动nh距离
3.力的关系
1 F=——G物（不计摩擦、绳重和动滑轮重） n 1 (G物+G动)（不计摩擦、绳重） F=—— n
巩固练习： 1：如下图(a)所示，物体B重100N，在力F作用下匀速 上升时，F应等于＿＿＿ 100 N（不计摩擦）改变拉力F的方 向，力F的大小将 不变 （不变、变大、变小）
F
G物
练习: 1、指出下列各图中拉力F与物重的关系
（不计动滑轮重和摩擦）
F
F G G 1 F＝ 2 G 1 F＝ 2 G G 1 F＝ 3 G
F
2、在下图所示的滑轮组中， (a)若动滑轮重G动不计，拉力F是多少？ 1 G F＝ 5 (b)若动滑轮重G动不能忽略，那么图中 的拉力F应等于多少？ 1 (G+ G ) F＝ 5 动
已知：G物=600N G滑=20N，Fmax=300N 求：F=？
解：G＝ G物+G滑=600牛＋20牛＝620牛
F
>Fmax
因为所需要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。
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。
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？
G动
G
总结：
设吊起动滑轮的绳子的股数为n，则关系式：
S=nh
不计绳重、摩擦
V绳=nV物
不计动滑轮重时： 1 F= n G 考虑动滑轮重时： 1 F= n（G + G动）
吊起动滑轮的绳子的股数越多，就越省力
变形的滑轮组 WWW第2题： 很轻松地就 可将两木棍 拉合拢 说明使用滑 轮组可以省 力
滑轮组水平拉物体
F
.
A
f
(b) 3:如图所示的四个滑轮组中，图＿＿＿可省一半力，图 ( c ) (d) (a) ＿＿＿最费力，图＿＿＿＿和图＿＿＿＿用力大小一样。
(a)
(b)
(c)
(d)
2. 如图所示，物体 A 重为 100 N，挂重物的钩子 承受的拉力是 _____ 100 N。人匀速拉绳子的力是 _____ 50 N(动滑轮自重不计)。
定滑轮： 使用时轴固定不动。
动滑轮： 使用时轴和重物一起移动。
装置分析：
定滑轮的位 置固定不动
动滑轮随重 物移动
探究实验
探究动滑轮与定滑轮的特点
链接
使用定滑轮有何好处?
观察
拉力的方向
直接提重物 用定滑轮提重物
结论
改变
向上
直接提重物
向下
用定滑轮提重物
测量
拉力的大小
结论
近似相等
测量
作用点移 动的距离
F
G/
G
3、请按要求在下图中画出绳子的绕法：
1 F= G 2
1 F= G 3
1 F= G 4
1 F= G 5
方法：奇动、偶定 ;从里向外
三、滑轮组———力 的 关 系
1.不计摩擦、绳重时：
2.不计摩擦、绳重和动 滑轮的自重时：
G物 G物
F=G物 / n
F = G物 /5
F = G物 / 4
充实你的笔记
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 _____ 50 牛。
F = 25 牛
想想议议
在上面的实验中，拉绳子是竖直拉的，如果斜着
拉，上述实验中的结论还能成立吗?
拉力大小会变化吗?
定滑轮
l1 l2
l2
l1
l2 F1
l1 F1
F2
F1
F2
F2
L1 = L2
F2
O
F2
F1
l1
O
l2 F2
F1
F2 O l1
l2
想想议议
我们先来观察一幅科学漫画
你能讲个故事吗?
这个故事中起到关键作用的是哪个部件? 你在哪里见到过吗？
滑轮
滑轮
想想议议
地上有一筐石头，要运到二楼。怎样运? 请你帮 忙想个办法。
一、滑轮 1. 滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮
2. 分类
F2
F1
定滑轮
(1)可以改变用力方向。 (2)既不省力也不费力，也不省距离。 (3)本质上，相当于一个等臂杠杆。
动滑轮
(1)能否改变用力方向? 动滑轮不能改变用力方向。 (2)能否省力? 动滑轮能省力。 (3)能否省距离? 动滑轮不能省距离。
链接
F1
F
链接
理论分析 支点是 A 点还是 O 点? F O A O
链接
下面是几种轮轴 1. 井上的辘轳 从右边看过去，可画成下图: F2 l1 = R O l2 = r F1 动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆。
2. 汽车的方向盘 从上边看下去，也可画成下图:
F2 l1 = R O l2 = r
F1
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
3. 水龙头
从上边看下去，也可画成下图:
例
题
1. 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?
1 G 5 物 (b)若动滑轮重 G轮 不能忽略，那么 F= 图中的拉力 F 应等于多少? 1 F = (G物＋G轮) 5 G轮
F
G物
书P86例题 缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300牛， 用它连接成如图的滑轮组，能否提升重为600牛的重物？ （已知动滑轮重20牛，摩擦及绳的重力不计）
的 n 倍，即: s = nh
6 段绳子承担 F =( 1 / 6 ) G
F
G
F
7 段绳子承担 F =( 1 / 7 ) G
G
18 段绳子承担 F =(1/18)G
F
先学会数 吊起动滑轮绳子的股数n
F
n= 3
F
n= 2
G
G
看是否直接与动滑轮相连 判断依据： 当股数n为奇数时，绳子 的一端从动滑轮开始连； 当股数n为偶数时，绳子 的一端从定滑轮开始连
实验表明，使用滑轮组沿水平方向拉重物时，若动滑 轮重和摩擦不计，动滑轮被几段绳子拉住，所用的力 就是物体与接触面摩擦力的几分之一。即 1
F
F
F F
N T’=T=3F
n
f摩
f摩
.
T=f摩
.
G
1 F f摩 3 如图所示，拉力F的大小等于 。
F
.
1 f F ＝ 如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。 3
A
3. 如图所示的四个滑轮组中，图 ______ 可省一半 b c a d 用力大 力，图 ______ 最费力，图 ______ 和图 ______ 小一样。
a
b
c
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。 F A
科学世界
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。
f
如图所示，物体A重G＝80N，在F＝60N拉力下 120N 匀速前进，此时物体A受到的摩擦力等于＿＿＿ ＿N。（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）
F
T
.
N
f
因为
1 F＝ 2 f
A
所以 f=2F=120N
综合分析得：
G 1:竖直方向上有一对平衡力N和G G=N=80N 2:水平方向上有一对平衡力T和f T=f=120N
F 1L 1 = F 2L 2
F 1 = F2
斜着拉时，仍旧既不省力也不费力。
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，但不能改变力的方向。 那我们能不能把两者结合起来，组成滑轮组，使 其既可以改变力的方向，又能省力?