第十二章简单机械第2节滑轮.ppt

二、滑轮组： 1、定义：由动滑轮和定滑轮组合而成的机械叫滑轮组 2、方式：由相同的动滑轮和定滑轮组成的滑轮组有两种组合：一种是既省力又能改变力的方向的组合，另一种是最省力的组合。 在判断滑轮组有关的省力与绳子的股数之间的关系时：1个动滑轮最多可以用2股或3股绳子，2个动滑轮最多可以用4股或5股绳子，3个动滑轮可以用6股或7股绳子……即 ②动滑轮个数为N动， 绳子的段数为n=2N动 或n=2N动+1. 轮轴： （1）轮轴的定义：由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴。 （2）轮轴的实质是能够连续旋转的杠杆，支点就在轴心,是一种省力机械，轮轴在转动时轮与轴 有相同的转速。 轮轴如图所示， 根据杠杆的平衡条件有： F1R=F2r 由上式可知：当F1为动力时， 则轮轴为省力杠杆；当F2为动 力时，则轮轴为费力杠杆。 （1）应用：在生产和生活中，经常见到这样的情形，用板搭斜坡将货物推上汽车车厢，修盘山公路使汽车驶上高耸的山峰、螺丝钉等。从物理学的角度分析，它们的物理模型属于同一种简单机械，即斜面。 2、斜面 演示 斜面属于什么样的简单机械？有什么特点？ 滑轮组的作用：既可以改变力的大小，又可以改变力的方向。 3、滑轮组的特点 （1）既能省力，又能改变力的方向。 F= G物 n 1 n F＝ (G动+G物） （不计绳重和轴间摩擦）。 （2）使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊起物体， 提起物体所用的力就是物体重力的几分之一. （不计动滑轮重、绳重和轴间摩擦）。 用公式表示： （3）判断滑轮组绳子段数的方法：“横线切割法” 下图的图1中n=2.图2中，n=3。 2F＝G 3F＝G 横线下方与动滑轮有直接联系的绳子的根数即是 承担总重的绳子的段数n。（n：只数拴在和绕在 动滑轮上的绳子的段数,只有从动滑轮出来的绳子 才能算在n里，从定滑轮出来的绳子不能算在n里） 图1 图2 图1中，n=3 图2中，n=5。 （4）费距离：使用滑轮组时，滑轮组由n段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是物体移动距离的n倍，用公式表示为：s=nh。 S=3h S=4h （5）绕线起点： ①偶定奇动 即奇数股绳子的起点在动滑轮挂钩上， 偶数股绳子的起点在定滑轮的挂钩上。 n为偶数 n为奇数 n=? n=? n = 5 F n = 4 F 一定 一动 对称滑轮组 滑轮组的构造不外三种：动滑轮个数比定滑轮个数少1个、 多1个或相等。对于动滑轮和定滑轮个数不等的滑轮组， 绳子的自由端最后必通过多一个的滑轮。 具体绕绳方法见下一页： 偶数：省力改变动力方向 一定 一动 对称滑轮组 奇数：省力但不改变动力方向 二定 二动 对称滑轮组 偶数：省力改变动力方向 二定 二动 对称滑轮组 奇数：省力但不改变动力方向 二定 一动 不对称滑轮组 绳子的自由端最后必通过多一个的滑轮 不用偶定奇动，用少起多出的原则 一定 二动 不对称滑轮组 绳子的自由端最后必通过多一个的滑轮 不用偶定奇动，用少起多出的原则 按要求画出绳子的绕法 n = 5 n = 4 n = 4 n = 2 n = 3 F F F F F 如图所示，拉力F的大小等于＿＿,T=__。 F . f N G T f/3 4、水平使用滑轮组时：拉力克服的不是物重， 而是地面与物体间的摩擦力。 nF=f F=f/n S=nh V绳=nV物 省力费距离 f 如图所示，物体A重G＝80N，在F＝60N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） A F . f T N G 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 1 2 F＝ f 解析：因为 所以 f=2F=120N 综合分析得： 120N 使用滑轮组时，重物和动滑轮被几段绳子吊起，所用力就是它们总重的几分之一，即 1 n F＝ G总 (a)若动滑轮重、轴间摩擦和绳重都不 计，拉力F是多少？ (b)若只忽略轴间摩擦和绳重，动滑轮需要考虑，那么图中的拉力F应等于多少？ G/ G F 1 5 F＝ G 1 5 F＝ (2G动+G物） 图中吊起动滑轮的绳子段数为____段 5 物 动 物 例：如图，用滑轮组来提升物体，若物体重力均为560N，如果不计动滑轮