九年级物理人教版《13.5其他简单机械》

2、基本不能改变用力方向。
定义：使用时滑轮的轴随重 物一起移动的叫做动滑轮
动滑轮的特点
钩码所受 实验 的重力 次数 G/N 施力的 方向 弹簧测力 计的示数 F/N
F
1
2 3
2 3
4
竖直向上 竖直向上
竖直向上
1 1.5
2
G
特点： 使用动滑轮能省一半力， 但不可以改变施力的方向 F= 1 G 2
动滑轮的特点
杠杆，是一种常见的简单机械。除了杠 杆之外，滑轮、轮轴、斜面等也是简单 机械，在生活中的应用也很广泛。
有什么科学道理
生活中的滑轮
轮 轴
滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮
特征：
1、轮的边缘有槽； 2、轴固定不动； 3、能改变用力的方向。 受力分析：
1、同一条绳索上任一点受力 大小是相同的， 2、我们把动力作用在绳子上 的一端叫做自由端，实验表 明，在匀速或静止状态下， 动力和阻力的大小是相同的。
F1
O
·
L2 F2
L1
L1 =2L2
使用动滑轮的特点 1.拉力的方向
2.拉力的大小 3.拉力作用点 移动的距离 拉力的方向不改变 省力 费距离 S=2h
小结: 在使用动滑轮拉物体时,可以省力,
但拉力的方向不改变。 实质: 动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆
定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工作方便， 但不能省力；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。 怎样才能既省力，又能改变力的方向呢？
N
F
T
.
A
f
G
F T
N
.
G
f
6.如图所示，匀速拉动物体时，拉力F的大 1 F＝ 3 f 小等于＿＿＿＿。（重力为G，摩擦力为f 不计绳子与滑轮的摩擦）
7.小强想把一货物吊到楼上去，已知货物重1000 N，小强最大的拉力为300 N，如果使用滑轮组， 至少需要几个滑轮？如何装配？
n=G/F=1000N/300N=3.3
F＝ 5 G
F 1
G/
(b)若动滑轮重Gˊ不能忽略，那么图 中的拉力F应等于多少？
F＝ 5 (G+G/)
1
G
练习
根据图中的省力要求，画出滑轮组的绕法
口诀：“奇动 偶定”，即奇数段绳子
就从动滑轮开始绕线，偶数段绳子就 从定滑轮开始绕线。
小结
定滑轮：使用时轴固定不动，
不能省力，
滑 轮
但可以改变力的方向。 动滑轮：使用时轴随物体移动， 能省力， 但不能改变力的方向。 滑轮组： 由定滑轮和动滑轮组合而成，重物和动 滑轮的总重力由几段绳子承担，提起重物所用 的力就是总重力的几分之一。
钩码所受 实验 的重力 次数 G/N 施力的 方向 弹簧测力 计的示数 F/N
F
G0 G
1
2 3
2
3 4
竖直向上
竖直向上 竖直向上
1.2
1.7 2.2
思考：上表中的数据与所得结论不符，仅是由 于误差造成的吗？ 分析：由于滑轮自身具有重力。 G0=0.4N 此时F= 1（G+G0） 2
动滑轮的实质 动力臂是阻力 臂2倍的省力 杠杆
8.用右下图示所示的滑轮组提升重物，若拉力F将绳 子的自由端移动1. 5m时，重物升高 0.5m,请你在 图中画出绳子绕法。
n=s/h=1.5m/0.5m=3
F
轮轴和斜面是日常生活中的简单 机械
轮轴
由（外围的）轮和 轴 （中间的）轴组成 的能绕轴心转动的 简单机械叫轮轴。
轮
车把、方向盘、水龙头、扳手、卷扬机等
拉力的方向可以改变,也不 改变(关键是绳子的绕法)
F1 F2
承担总重 n1＝ 绳子段数
F1＝
G总 F2＝
G总
2
。n2＝
3
。
使用滑轮组的特点
1.拉力 方向
2.拉力 大小
拉力的方向可以改变,也不 改变(关键是绳子的绕法) 重物与动滑轮的总重由几段 绳子承担，提起重物所用的 拉力就是总重的几分之一
（f＝0）
打蛋器、门把手、螺丝刀、转笔刀等
轮轴的原理
a.动力臂为轮半径R， b.阻力臂为轴半径r。
轮轴： 实质可看做是 一个可以连续转动的 杠杆，动力作用在轮 上可省力。 平衡时有F1R==F2r
r R
斜面
斜面
斜面:（供轮椅通行的斜坡、盘山公路、螺丝） 斜面省力,并且斜面越长越省力。
(a)
(b)
(c)
(d)
4、已知物与滑轮总重G，求下列各情况的F(不考虑 摩擦)
F
F
F
F
F
F=1/5G
F=1/3G F=1/4G F=1/2G
F=1/4G
5.如图所示,物体A重G＝80N,在F＝60N拉力下 120 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） 因为 T=2F=120N 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 f=T=120N
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＿＿＿N。（不计摩擦） 100
F 图(a) 图(b)
2: 如上图(b)所示,物体A重为100N,挂重物的钩子 100 50 承受的拉力是＿＿N.人匀速拉绳子的力是＿＿N （动滑轮自重及摩擦不计）
(b) (c) 3:如图所示的四个滑轮组中，图＿＿可省一半力，图＿＿ (d) (a) 最费力，图＿＿＿和图＿＿用力大小一样。
3.拉力作用点 移动的距离 费距离
S=nh
F 1 F＝ 2 G G n=2 G
F 1 F＝ 2 G n=2 G
1 F＝ 3 G F n=3
使用滑轮组时，动滑轮被几股绳子吊起，所用力 就是物重和动滑轮的几分之一即 F＝ 1 G n 思考题： 在左图所示的滑轮组中， 分析：图中吊起动滑轮的绳子股数为5 (a)若动滑轮重Gˊ不计，拉力F是多少？
O
F2
F1 F2
L1=L2
L1=L2
定滑轮可以改变拉力的方向
使用定滑轮的特点
1.拉力的方向 改变拉力的方向 2.拉力的大小
不省力
3.拉力作用点 不省距离 移动的距离 小结: 在使用定滑轮拉物体时,不省力,
但可以改变拉力的方向。（f=0）
实质： 等臂杠杆。
特征：
1、绳子的一端被固定，滑 轮是沿固定的绳子滚动， 所以与滑轮固定绳端的接 触点是支点；
定义：使用时滑轮的轴固 定不动的叫做定滑轮
定滑轮的特点
实验 次数
1 2 3 4
钩码所受的 重力G/N
2
绳子末端 拉动的方向
水平
弹簧测力计 的示数F/N
2
2
2 3 4
斜向下
竖直向下 竖直向下 竖直向下
2
2 3 4
5
特点： 使用定滑轮不省力，但可以改变施 力的方向
定滑轮的实质
L2 L1
O L2
定滑轮实质是 一个等臂杠杆
特征：
1、由几个滑轮用不同方 式组合起来使用的叫滑 轮组；
滑轮组至少需 2 个滑轮才能 称做滑轮组。
2、既可以改变用力的方 向，又可以省力。
受力分析：
经实验分析表明，有 几根绳子在承担阻力， 那么，动力就是阻力的 几分之一。（不计滑轮 重力和摩擦阻力）。
使用滑轮组的特点
1.拉力 方向
2.拉力 大小