《滑轮及其应用》PPT 沪科版PPT课件

第二节 滑轮及其应用
王静 重庆市经开育才中学 西南大学物理科学与技术学院
人类与动物的一个较大 区别是人类制造了工具， 并且懂得用工具去改变 我们的生活改变我们的 世界，因此有了21世纪 伟大的今天
庄严的一刻
大家对这一现象有没有疑问？
五星红旗是向什么方向运动的？ 向上 旗手施加给五星红旗的力向什么方向？ 向下
猜想与假设 制定计划设计实验
弹簧测力计测量物重和力的大小 尺子测量力移动的距离和物体移动的距离
进行实验收集数据
定滑轮 使用定滑轮提升物体 （匀速） 拉力F 物体上升 绳端（拉力作用
F =G 物重G 大小 方向 拉
距离h
（物cm)
点）移动距离s (cm)
S=h 物体上升 的距离
实验结论：定滑轮不省力、不省 距离，但能改变力的方向。
距离
相连的绳子段数
h
物体升高h相当于绳
子少了3h，则绳子端
在相等的时间移动的
距离为3h
实验结论
滑轮组中拉力的大小和承担物体重力的绳子 段数（即与动滑轮相连的绳子段数）有关
在不考虑绳子与滑轮组的摩擦力，动滑
轮重力的情况下
F拉=
1 n
G物
S=nh
在不考虑绳子与滑轮组摩擦力，而考虑 动滑轮重力的情况下
ห้องสมุดไป่ตู้
F＝
1 2
G
F＝
1 2
G
F＝
1 3
G
n=2
n=2
n=3
经行实验收集数据
使用滑轮组提升物体 （匀速）
滑轮组 拉力F 物体上 绳端（拉力 与动滑
F =1／nG 物重 大小 方向
G物G滑轮
拉
升距离h 作用点）移 （cm) 动距离s
(物cm)
轮相连 的绳子 段数
S=nh 物体上升 的距离
与
实验结论：滑轮组动可滑以轮省力，但费n倍
动滑轮 忽略绳子与动滑轮， 定滑轮之间的摩擦 力，考虑动滑轮的
F拉=1／2（G物+G动滑轮） 重力
S=2h 物体上升
的距离
实验结论
1，使用定滑轮不省力，不省 距离，但可以改变力的方向
F拉=G 物 S绳=h物
2，使用动滑轮可以省一半的力，但浪
费一倍的距离，不可以改变力的方向
1
F=
G物 F= 1 （G物+G动 ） S=2h
于是人们就把定滑轮和动滑轮组 合起来使用，把它们各自的优点结 合起来，这样就组成了滑轮组．
小组讨论
由一个定滑轮和 一个动滑轮绕成滑轮 组有几种绕法?
G
通过实验科学探究
提出问题：研究使用滑轮组将物体竖直向 上提升过程中，用力大小、承担物重的绳 子段数，移动距离与物重、物体上升距离 之间的关系。
猜想与假设 制定计划设计实验
2
2
杠杆知识回顾
• 1、定义：一根硬棒，在力的作用下如果
能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
2、杠杆的种类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
杠杆类型 省力杠杆 费力杠杆
等臂杠杆
杠杆特点
L1>L2，F1<F2 (动力<阻力) L1<L2，F1>F2 (动力>阻力)
L1=L2，F1=F2 (动力=阻力)
F3，则三个力大小关系是
• A．F1最大
B．F2最大
• C．F3最大
D．一样大
寻找支点
使用动滑轮为什么可以省力？
F 动滑轮实质：
2r 动力臂是阻力
O
r
臂2倍的杠杆
G
• 2、图1中A是____滑轮。利用这样的装置把物
体举高，用力的方向应向____（选填“上”、
“下”）。如果用26牛的拉力，匀速提起50牛
弹簧测力计测量物重，动滑轮重和力的大小
尺子测量力移动的距离和物体移动的距离
拉力F 物体 绳端（拉 与动滑轮
物 重
大 小
方 向
上升 距离 h
力作用点）相连的绳 移动距离 子段数 s
（cm)(cm)
1：滑轮组 由一个定滑轮和一个动滑轮组成。
F
F
F
G
G
G
实验结果：拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。
为什么力的方向与运动方向相反红旗 还可以顺利升起呢？奥妙在哪？
旗杆 的顶部 安装了
一种 简单 的 机械，
滑轮
．轴
带凹槽的轮
滑轮 主要部分是能绕轴转动的轮子
滑轮的定义：周边有槽， 能绕轴转动的小轮
起重机吊臂上的滑轮
尝试采用绳，一个滑轮，铁架台将勾码提到 高处，你有什么方法？
细线
滑轮 钩码
铁架台
杠杆优点 杠杆缺点
省力
费距离
省距离
费力
既不省力也不省距离
应用
可见，滑轮也是杠杆
根据杠杆的种类的特征，和动、定 滑轮的特点，动、定滑轮分别属于 哪一类型的杠杆，为什么？分别找 出动、定滑轮的五要素。
使用定滑轮为什么不省力？
rr O
F
G
定滑轮实质 是一个等臂杠杆
（ l1=l2 ）
练习：
• 1、 如图9所示中，通过定滑轮匀速提起重 物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、
好的，唉，唉 唉.......
啊？你怎么 上来了！
如何既省力 又能改变力
的方向
如何既能吃到香 菇又能吃到肉肉？
香菇炒肉
定滑轮
• 不能省力 • 可以改变力的方
向
动滑轮
• 可以省力 • 不能改变力的方
向
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．
经行实验收集数据
使用动滑轮提升物体 （匀速）
拉力F
动滑轮 物重
G物G滑轮
大小
方向
F =1／2G 拉
物体上升 距离h
（cm)
忽略动滑轮的重力
绳和端绳（子拉与力动滑作轮用， 点定）滑移轮动之力距间的离摩s擦
(cm)
物
S=2h 物体上升 的距离
实验结论：动滑轮可以省一半力，但费一 倍距离，不能改变力的方向。
的物体，不计绳重和摩擦，滑轮 A重
牛。
若要使物体上升2米，应将绳的自由端拉动
____米。
• 3、如图5所示甲、乙两个装置，已知： A 重
100牛，A在地面上滑动时所受的摩擦力为40牛
（不考虑绳与滑轮的摩擦）。要使A向右匀速
滑动，拉力F甲=
牛，F乙=
牛
这是怎么回事？为什么会出现这种情况？
救命！
请您帮忙抓 住，我到楼 上接袋子。
F拉=
1 n
G物+G动
S=nh
滑轮组
滑轮组的特点
在不计摩擦时，所用动力是物体和动滑轮总重的n 分之一，动力通过的距离s是阻力通过距离h的n倍
动滑轮和定滑轮
你使用的哪种方法？这两种方法有什么不同 呢？
动滑轮
定滑轮
方案一
实物图
方案二
定滑轮
动滑轮
轴固定不动的滑轮 轴随物体一起运动的滑轮
（09温州）下列各图中利用了动滑轮
的是（ D
）
这两种方案有什么共同点和区别
都
使
物 体
共同点
向
上
运
动
思考
区别
通过实验科学探究
提出问题：研究使用定，动滑轮将物体竖直向 上提升过程中，用力大小、方向，移动距离与 物重、物体上升距离之间的关系。