滑轮与滑轮组

1、第五节 探究滑轮的作用,第六章力和机械,一、滑轮,生活中的滑轮,1、滑轮的构成,轴,框,轮,滑轮（pulley）,采用绳和一个滑轮提升将钩码提起，请设计两种方案,动手尝试,方案一,方案二,将绳子从滑轮的槽中穿过,2、滑轮在使用时，根据轴的位置是否移动，又分为定滑轮和动滑轮两种。,使用时，轴固定不动，叫定滑轮。,使用时，轴和重物一起移动，叫动滑轮。,上述两种方案使用这两类滑轮提起同一个物体,拉力是否相同？ 你是怎么想的呢？,思考,二、探究两类滑轮的作用,用定滑轮或动滑轮，提起同样的钩码所用的力一样吗？,滑轮的轴的位置运动与否，可能会影响拉力的大小,用动滑轮更费力，因为提起动滑轮也要用力,实验探究

2、：,、演示实验A,实验步骤：,（1）用弹簧测力计直接测出钩码重力G,（2）按右图装置将钩码匀速拉起，记下 弹簧测力计的示数F,钩码数,力,1,2,3,4,重力G/N,拉力F/N,使用定滑轮不省力,【探究使用定滑轮的好处】,想一想,既然使用定滑轮不省力，那人们为什么还使用定滑轮呢？,（3）改变力的方向，将钩码提起,使用定滑轮可以改变拉力的方向,使用定滑轮不省力，但可以改变拉力的方向，且使用定滑轮提起同一重物时，沿不同方向的拉力大小相等。,结论1：,、演示实验B,【探究使用动滑轮的好处】,实验步骤：,（1）用弹簧测力计直接测出钩码重力G,（2）按右图装置将钩码匀速拉起，记下 弹簧测力计的示数F,钩

3、码数,力,1,2,3,4,重力G/N,拉力F/N,结论2：,使用动滑轮时可以省力，但不能任意改变力的方向。,思考,为什么定滑轮使用起来不省力，但可以改变力的方向动滑轮使用起来可以省力？,1、定滑轮的实质,F1,F2,O,L1=L2,F2,F1,O,L1=L2,、理论分析【滑轮的实质】,滑轮属于杠杆类机械，由杠杆平衡原理分析滑轮实质。,定滑轮,（1）、定滑轮实际上就是等臂杠杆。,1、支点在轴心O处。,2、动力臂l1等于阻力臂l2,（2）、不计摩擦时,拉力大小等于重物的重力大小。( FG),（3）、拉力的方向与重物移动的方向相反。,结论：使用定滑轮不省，但可以改变施力的。,力,F,G,方向,2、动

4、滑轮的实质,F1,F2,O,O,L1,L2,L1 =2L2,F1 = F2 /2,动滑轮,1、支点在边缘O处,2、动力臂l1为阻力臂l2的2倍。,（1）、动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。,（3）、拉力的方向与重物的移动方向相同。,结论：使用动滑轮可以，但不能改变施力的。,省力,方向,（2）在上述情况下，动力是阻力的1/2。,定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工作方便，但不能省力；,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,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,使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向s=h，F=G,使

5、用动滑轮可以省一半的力，但费一倍的距离，不改变力的方向S=2h，F=G/2,A探究一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组的绕线方法；,B探究由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组的省力情况及移动距离的情况,a绕成两段绳子承担重物，由铁架台竖杆上的等距离红线格测定动力作用点（绳端）移动的距离 s和砝码升高的距离 h的关系,结论：可知，s 2 h,b绕成三段绳子承担重物，分别用弹簧测力计拉动力的大小；由弹簧测力计竖直向上拉测动力的大小；两个距离仍由铁架台竖杆上的等距离红线格测定 结论：可知，sh,C探究由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组的省力情况及移动距离的情况,a绕成四段绳子承担重物得出结论：4，s4

6、hb绕成五段绳子承担重物得出结论：5，s5h,b绕成五段绳子承担重物得出结论：5，s5h,使用滑轮组的时候，重物和动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所用的动力就是总重的几分之一，动力（或绳子自由端）移动的距离s就是重物升高的距离h的几倍即n，snhn为绳子的段数，省了力就要多移动距离,若动滑轮重不可忽略，上述力的关系式应写成（物+G动）n,1：滑轮组,由一个定滑轮和一个动滑轮组成。,实验结果：,拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。,n=2,n=2,n=3,实验表明，使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重和磨擦不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用力就是物重的几分之一即,思考题：,在左图所示的滑轮组中

7、，,(a)若动滑轮重G/不计，拉力F是多少？,(b)若动滑轮重G/不能忽略，那么图中的拉力F应等于多少？,分析：图中吊起动滑轮的绳子股数为5,2：滑轮组,实验表明，使用滑轮组拉重物时，若动滑轮重和摩擦不计，动滑轮被几股绳子拉住，所用的力就是物体与接触面摩擦力的几分之一。即,如图所示，拉力F的大小等于。,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）,2: 如上图(b)所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受的拉力是N。人匀速拉绳子的力是N（动滑轮自重不计）,100,100,50,3: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。,( b ),( c ),如图所示，物体A重G80N，在F60N拉力下匀速前进，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）,.,1:竖直方向上有一对平衡力N和G,2:水平方向上有一对平衡力T和f,G=N=80N,T=f=120N,因为,所以,f=2F=120N,综合分析得：,120N,第二节 滑轮的应用,定滑轮：,（1）使用特点：可以改变力的方向，不省力也不费力；不省距离也不费距离,（2）实质：是一个等臂杠杆,