20150514上课：10.2滑轮及其应用讲解.ppt

第二节 滑轮和应用 活学活用1、说出下图中吊起300N的重物拉力各是多少N？（不计滑轮重和摩擦） * 升国旗 1、滑轮 2、定滑轮 3、动滑轮 4、滑轮组 5、滑轮的应用 （1）：将等臂杠杆的中间部分加宽， （2）：使之变成一个绕中心轴转动的圆轮 （3）：再把圆轮的外缘加工成槽状。 1、滑轮 这种周边有槽、绕轴心转动的圆轮叫做滑轮 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。 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 2、定滑轮的特点 G物 F2 G物 o F1 L1 L2 L1=L2 定滑轮工作原理： 实质： 定滑轮是一个等臂杠杆 F1×L1=F2×L2 F1=F2 若不计绳子与滑轮间的摩擦 F=G物 F F （不省力） 根据杠杆平衡条件： o F2 F1 R R L1 L2 F3 L3 使用定滑轮时，为什么拉力沿各个方向的大小都相等呢？ 思考： L3=R F3=F1 结论：使用定滑轮不省力，但能改变力的方向 3、动滑轮的特点 G物 F A B A’ C B’ 支点 G物 F1 A B C 动滑轮工作原理： L1 L2 F2 L1=2L2 F1×L1=F2×L2 F1= F2 若不计绳子与滑轮间的摩擦、绳重 根据杠杆平衡条件： F= （G物+G动） 1 2 1 2 G物 F1 A B C 动滑轮工作原理： L2 F2 L1=2L2 F1×L1=F2×L2 F1= F2 若不计绳子与滑轮间的摩擦、绳重 根据杠杆平衡条件： F= （G物+G动） 1 2 1 2 L1 结论：使用动滑轮能省一半的力 若拉力F沿斜上方拉，F= （G物+G动）吗？ 1 2 ∵动力臂L1减小 ∴动力F增大 要使动滑轮省一半的力，必须使绳子沿竖直方向拉 ①任何情况下动滑轮都省一半力吗？ G物 F1 A B C L2 F2 F1/ L1/ L1 结论：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变 力的方向 h 2h h h 绳子自由端移动距离s和物体移动距离h的关系 物体上升1米绳子自由端下降1米 物体上升1米绳子自由端上升　米 ２ｈ 定滑轮：s=h 动滑轮：s=2h 如图所示，当物体A在滑轮作用下沿水平面匀速运动时，弹簧测力计1示数为30N，则测力计2示数为____N，A受到的摩擦力为____N（测力计及滑轮重不计） 60 60 思考题： 1：使用定滑轮的好处是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2：使用动滑轮的好处是＿＿＿＿。 能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来，使它们即省力又方便呢？ 能。把它们组合成滑轮组。 改变用力的方向 省力 4：滑轮组 由定滑轮和动滑轮组成。 F F F G G G 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 让我们一起探究F与G及G动关系： F G G动 F G G动 对动滑轮受力分析 ①不计动滑轮重、绳重、摩擦（即最理想的情况） ②不计绳重、摩擦，但考虑动滑轮重 F G F F向上= G 3F F向下= 因为动滑轮处于平衡状态，所以受的是 力 所以F向上=F向下 即3F=G 即F= G 1 3 对动滑轮受力分析 不计动滑轮重 平衡 F F F G F向上= G+ G动 3F F向下= 因为动滑轮处于平衡状态，所以受的是平衡力 所以F向上=F向下 即3F=G + G动 即F= （G + G动） 1 3 对动滑轮受力分析 考虑动滑轮重 G动 F F G 4：滑轮组 由定滑轮和动滑轮组成。 F F F G G G 实验结果： 1 2 F＝ G 1 3 F＝ G 1 2 F＝ G 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 1 n F＝ G 实验表明，使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重和摩擦不计，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， (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？ G/ G F 1 5 F＝ G 1 5 F＝ (G+G/) 分析：图中吊起动滑轮的绳子股数为5 滑轮组使用时，绳子自由端移动距离s和物体上升距离h的关系 手拉绳子通过的距离s等于物体上升的距离h的n倍,即(S=nh) F . 5：滑轮组的应用（水平使用） 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 1 3 F＝ f f FN G T 如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。 1 n F＝ f 总结： 很显然：吊起动滑轮的绳子的股数越多，就越省力 S=nh 不计动滑轮重时： (1)不计绳重、摩擦 考虑动滑轮重时：