第二节-滑轮课件

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？ 吊车所需承受的总阻力： F总=G总+F拉
=（600千克+2400千克）×10牛/千克
=3×104牛 绳子的拉力：
4、用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的 滑轮组，若每个滑轮重100N，绳的最大承受力为200N，试求：
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 。
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
探究实验
探究动滑轮与定滑轮的特点
二、探究使用定滑轮的特点（匀速）
使用定滑轮提升物体 （匀速）
拉力F
物重G 大小 方向
物体(重力 作用点)上 升距离h （cm)
绳端（拉力作用点） 移动距离s (cm)
1.0N
1.2N
向下
向下
5cm
4cm
5cm 4cm
6cm
2.0N 2.2N 3.0N
3N
向下
6cm
实验结论：使用动滑轮能省一半力,但费一倍距 离.不能改变施力的方向.
S =2h
h
受力分析 为什么实验中的拉力比重力的一半大? 2 F 2 = G动 + F物 = G 动 + G 物 F2 = (G动 + G物)/2 G物＞＞G动 一般情况下，忽略动滑轮重及 绳子与动滑轮之间的摩擦。 G 动 F物
A
4. 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
5.用一个动滑轮与一个定滑轮 组成的滑轮组，匀速提起重物，人 作用在绳端的拉力是50N，动滑轮重 10N，若不计摩擦和绳重，则被提起 的重物可能是 90 N或 140 N。
定滑轮和动滑轮组合形成
滑轮组，这样既省力又方便 。
探究实验
组成滑轮组，探究滑轮组的特点
①把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组，讨论
一下，你能设计出几种组合方式？把你的方案画出来。
由一个定滑轮和一个动滑轮组成。
F
F
F
G n=2
n=3
G n=2
G
确定n 的方法：在定滑轮与动滑轮之间横切一刀， 吊着动滑轮的绳子数为n
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
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
F f f=T T T=3f T
F
F
F
∴f = 3F =3 × 100N = 300N
S= 3S物 = 3 ×1.5m = 4.5m
动滑轮、滑轮组平移物体使用小结
F
F
F=1/nf S=nS物
5.动滑轮使用中的特殊情况
F
F=G物+G动
SF=1/2S
物
F
F=2f SF=1/2S物
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
5、如图所示，物体A重20N，静 止在水平桌面上，滑轮重2N，弹 簧测力计示数为10N，那么水平桌 面对A的支持力为 N 。
动滑轮、滑轮组平移物体
2、用如图所示动滑轮匀速水平拉动重为 1000N的重物，重物受到水平地面的摩擦力 为500N，不计滑轮重与摩擦，所需拉力 F=_____N。当物体移动1m时，绳子自由 端拉过的距离是多少？
F2
F1
定滑轮 的特点
(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。
三、探究使用动滑轮的特点
使用动滑轮提升物体 （匀速）
拉力F 物总重 大小 2N 4N 6N 1.2N 2.2N 3.0N 物体上升 绳端（拉力作 用点）移动距 方向 距离h （cm) 离s ( cm ) 竖 3cm 6cm 直 4cm 8 cm 向 5cm 10cm 上
绕线 方法
奇动、偶定
从里 、向外
3、请按要求在下图中画出绳子的绕法：
方法：奇动、偶定 ;从里向外
1 F= G 2
1 F= G 3
1 F= G 4
1 F= G 5
1、有一位举重运动员，他的体重为600N，他最多能 举起800N的杠铃，这位运动员利用一个定滑轮提升重 物时 （ A ） A、最多能提起600N的重物 B、最多能提起800N的重物 C、最多能提起小于800N大于600N的重物 D、最多能提起1400N的重物
实验结论：定滑轮不省力、不省距离，但能改 变力的方向。
受力分析
物体匀速上升: F1 = G物
理论上不省力也不费力。
F1＞G物
绳子与定滑轮之间有摩擦，拉力略大
F1 F1
假如摩擦忽略不计
G物
使用定滑轮，既不省力也不费力。
理论分析 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
F2
F2
理论分析 支点是 A 点还是 O 点? F O A O
l 1 = 2R F l2 = R
∵ G ·R = 2R ·F GR F= 2R 1 = G 2
动滑轮相当于一个动
G
G
力臂是阻力臂二倍的省力
杠杆。因此能省一半力。
杠杆的支点在 O 点处
动滑轮 的特点
(1)不能改变用力方向。 (2)能省一半力，但费一倍距离。 F = G/ 2 s = 2h Vｓ＝２Ｖｈ
（1）画出滑轮组的装配图；
（2）用此滑轮组最多能提起多重的物体？（不计摩擦）
（3）若自由端移动距离为1m，则重物上升的高为多少？
分析（1）两个动滑轮，绳子的股数为4或5，
F
又∵ 绳子的股数越多越省力，∴ n = 5
（2）由公式 F=1/n（G
物+
G动）得：
G物 = nF － G动= 5×200N －2×100N = 800N （3）由S=nh得： h = S/n = 1m/5 = 0.2m
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？
物理与生活
生活中的滑轮
滑轮
滑轮
生产中的滑轮
一、滑轮 1. 滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮
有一袋粮食，想把它从一楼提到四楼，有哪些办法？
2. 分类
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。
F
G 1 F＝ 3 G
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 F G 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
F
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
(3)本质上，相当于一个动力臂为阻力臂 2 倍的省 力杠杆。
想想做做
1. 在图中，货物 G 重为 100 牛，若不计滑轮的重
力，不考虑绳子与滑轮之间的摩擦力。
由 a 图装置拉，拉 力 F1 = _____ 100 牛； 由 b 图装置拉，拉 力 F2 = _____ 50 牛。 a F1 b F2
F
（2）用此滑轮组最多能提起多重的物体？ （不计摩擦）
（3）若自由端移动距离为1m，则重物上升 的高为多少？
G物
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。
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。
F
F T F
T=2F T=f
T
f
∴F=1/2f=1/2X500N=250N
S=2S物 =2x1m=2m
1滑轮组特点：
G物
练一练
用滑轮组提起2000N的重物，绳子最多 只能承受600N的力。（1）设计一个向 下拉动绳子的最简单的滑轮组，并画 出示意图（2）据此设计要匀速提起物 体所用的拉力是多大？（不计滑轮重 和摩擦）（3）若在此问题中，将物体 匀速提高3m，应把绳子拉下几米？
练一练
用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮 组成一个最省力的滑轮组，若每个滑轮重 100N，绳的最大承受力为200N，试求： （1）画出滑轮组的装配图；
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
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
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
3、如图所示，用滑轮组牵引重物在水平地面 上匀速移动，已知所用拉力F=100N，滑轮本 身的重及摩擦不计，则重物与地面间的摩擦 力是多少牛顿？当物体移动1.5m时，绳子自 由端拉过的距离是多少？
温故知新
杠杆的平衡条件： 动力X动力臂=阻力X阻力臂
省力杠杆 —— 动力臂 > 阻力臂 费力杠杆 —— 动力臂 < 阻力臂 等臂杠杆 —— 动力臂 = 阻力臂
O
F2
F1
l1
O
l2 F2
第2节 滑轮
1.认识定滑轮和动滑轮。 2.知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。 3.会根据要求使用和组装滑轮组。 4.了解其他简单机械的一些应用。
省力费距离 F/G=h/S
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
斜面： 省力、 费距离
滑轮组水平拉物体
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
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:
F2 l1 = R O l2 = r
F1
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
4. 其他轮轴
门的把手 船舵
螺丝刀
单车的踏板
斜面也是一种省力机械
F3
G
F1 2、使用如图所示的装置提起重物G，在三 种方式中所用的拉力：（ D ） F2 A F 最大。 B F2最大。 1 C F3最大。 D 三者一样大。
3. 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)。
F 1L 1 = F 2L 2
F 1 = F2
斜着拉时，仍旧既不省力也不费力。
1 动滑轮中，若拉力F沿斜上方拉，F= 2 G吗？
O L 1/
L2 L1 F2 G
F1 F1
/
∵动力臂L1减小
∴动力F增大Fra Baidu bibliotek
要使动滑轮省一半的力(省 力最多），必须使绳子沿竖直 方向拉
Q:
怎样才能做到既省力又可 改变力的方向呢？
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）
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。
吊起动滑轮绳子的股数n
F
n= 3
F
n= 2
G
G
6 段绳子承担
F =( 1 / 6 ) G
7 段绳子承担
F =( 1 / 7 ) G
F
G
F
F G
G
G
G
1 F= G 2
S=2h
1 F= G 3 S=3h
1 F= G 4
S=4h
1 F= G 5
S=5h
三、滑轮组———力 的 关 系
1.不计摩擦、绳重时：
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