认识简单机械课件

第五节第五节 认识简单机械认识简单机械1 第五你认为下列图中的杠杆，分别属于你认为下列图中的杠杆，分别属于哪类哪类杠杆？判断的杠杆？判断的依据是什么？依据是什么？省省力力杠杠杆杆费费力力杠杠杆杆省省力力杠杠杆杆省省力力杠杠杆杆2想一想你认为下列图中的杠杆，分别属于哪类杠杆？判断的依据是什费力费力你认为下列你认为下列图中图中两种两种剪纸方法中哪种剪纸方法中哪种费力费力？判断的？判断的依据是什么？依据是什么？3费力想一想你认为下列图中两种剪纸方法中哪种费力？判断的依据是请画出作用点在请画出作用点在B点的动力点的动力F最小时的最小时的方向和动力臂方向和动力臂BAOF1l14想一想请画出作用点在B点的动力F最小时的方向和动力臂BAOF 周一学校举行升国旗仪式时，旗手周一学校举行升国旗仪式时，旗手往下拉绳，国旗就往上升。为什么旗手往下拉绳，国旗就往上升。为什么旗手在地面就可把国旗升到旗杆顶端呢？在地面就可把国旗升到旗杆顶端呢？旗杆顶端装了一种简单机械旗杆顶端装了一种简单机械滑轮滑轮是一种周边是一种周边有槽，可以有槽，可以绕中心轴转绕中心轴转动的轮子。动的轮子。5滑轮 周一学校举行升国旗仪式时，旗手往下拉绳，国旗就往这些滑轮这些滑轮使用时有使用时有什么不同什么不同？可把它？可把它们分为几们分为几类？请给类？请给每类起一每类起一个合适的个合适的名称。名称。动动滑滑轮轮定滑轮定滑轮定滑轮定滑轮定滑轮定滑轮 使用时，滑轮使用时，滑轮随物体一起运动随物体一起运动 使用时，滑轮的位置固定不动使用时，滑轮的位置固定不动动滑轮动滑轮定滑轮定滑轮6滑轮这些滑轮使用时有什么不同？可把它们分为几类？请给每类起一动动滑滑轮轮定滑轮定滑轮定滑轮定滑轮定滑轮定滑轮7滑轮动滑轮定滑轮定滑轮定滑轮定滑轮和动滑轮分别在什么情况下使大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点8大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点81 1、用弹簧秤测出钩码的重力、用弹簧秤测出钩码的重力 G G1 1 。2 2、如图所示，通过定滑轮用、如图所示，通过定滑轮用 弹簧测力计弹簧测力计匀速拉动钩匀速拉动钩 码，记录弹簧秤的读数码，记录弹簧秤的读数 F F1 1 。测出钩码移动。测出钩码移动 的距离的距离h h1 1=_=_和拉力移动和拉力移动 的距离的距离s s1 1=_=_。定滑轮和动滑轮有什么特点？定滑轮和动滑轮有什么特点？F F1 1 G G1 1结论：结论：s1=h10123456789109定滑轮和动滑轮探究1、用弹簧秤测出钩码的重力定滑轮和动滑轮有2 2、测出测出钩码和动滑轮钩码和动滑轮的总重的总重G2 2。如图所示，通过动滑轮用如图所示，通过动滑轮用 弹簧测力计弹簧测力计匀速拉动钩码，匀速拉动钩码，弹簧秤的读数弹簧秤的读数F F2 2 。测出钩码移动的距离测出钩码移动的距离 h2=_和拉力移动的和拉力移动的 距离距离 s2 =_。1/2G2 F2 G2 结论：结论：s2=2h201234567891010定滑轮和动滑轮2、测出钩码和动滑轮的总重G2。1/分别使用定滑轮和动滑轮提起物分别使用定滑轮和动滑轮提起物体，效果有什么不同？各适合什体，效果有什么不同？各适合什么情况下使用？么情况下使用？使用定滑轮：不省力，但可以改变动力方向。使用定滑轮：不省力，但可以改变动力方向。适合于在低处升高物体或需要适合于在低处升高物体或需要 改变动力方向的情况下使用改变动力方向的情况下使用。使用动滑轮：省力，但不可以改变动力的方使用动滑轮：省力，但不可以改变动力的方 向，且动力移动的距离是物体向，且动力移动的距离是物体 移动距离的移动距离的2 2倍。适合于在高处倍。适合于在高处 将较重物体吊高的将较重物体吊高的情况下使用情况下使用。11分别使用定滑轮和动滑轮提起物体，效果有什么不同？各适合什么情使用动滑轮能省力使用动滑轮能省力,但能省功吗？但能省功吗？试通过计算说明。试通过计算说明。使用动滑轮（不计滑轮、绳子重和摩擦）：使用动滑轮（不计滑轮、绳子重和摩擦）：WFs=G物物hWFs1/2G物物2hG物物h1/2G物物不使用机械需要做的功：不使用机械需要做的功：F=s2h12使用动滑轮能省力,但能省功吗？试通过计算说明。使用动滑轮（不定滑轮定滑轮为什么为什么不省力，而不省力，而动滑轮在动滑轮在不计滑轮、绳子不计滑轮、绳子重和摩擦时重和摩擦时却可以省一半却可以省一半的力的力？请看课本请看课本P85“P85“读图读图”13定滑轮为什么不省力，而动滑轮在不计滑轮、绳子重和摩擦时却可以1：将等臂杠杆的中间部分加宽，：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，：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。：再把圆轮的外缘加工成槽状。滑轮实质上也是杠杆滑轮实质上也是杠杆.141：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在图上找出两种滑轮的支点，做出力臂，并解释为什么在图上找出两种滑轮的支点，做出力臂，并解释为什么不不计摩擦时计摩擦时定滑轮不省力，而动滑轮定滑轮不省力，而动滑轮不计滑轮、绳子重和摩不计滑轮、绳子重和摩擦时擦时可以省一半的力？可以省一半的力？F1F2l l2l l1定滑轮实质是个定滑轮实质是个_杠杆杠杆动滑轮实质是个动力臂为阻力臂动滑轮实质是个动力臂为阻力臂_倍的省力杠杆倍的省力杠杆l1l2OOl l1 1l l2 2l1=2l2F1F2F1l1F2l2F1F2F12l2F2l2F11/2F2等臂等臂2 215在图上找出两种滑轮的支点，做出力臂，并解释为什么不计摩擦时定 使用定滑轮不省力，但可以改变动力的使用定滑轮不省力，但可以改变动力的方向，而使用动滑轮可以省力，但最多可省方向，而使用动滑轮可以省力，但最多可省一一半的力。半的力。能不能想一个方法使滑轮在使用能不能想一个方法使滑轮在使用时既省力又可以改变动力的方向或省更多的时既省力又可以改变动力的方向或省更多的力呢？力呢？将定滑轮和动滑轮组合使用将定滑轮和动滑轮组合使用滑轮组滑轮组16滑轮组 使用定滑轮不省力，但可以改变动力的方向，而使用给你一个定滑轮和一个动滑轮，你给你一个定滑轮和一个动滑轮，你有几种组合方式？有几种组合方式？(a)(b)(c)分别使用分别使用动滑轮动滑轮和这几种滑轮组和这几种滑轮组吊起物体所用的吊起物体所用的力一样大吗？力一样大吗？1、用弹簧秤测出钩、用弹簧秤测出钩码和动滑轮的总重码和动滑轮的总重 G G物物G动滑轮动滑轮 _2、匀速拉动绳子，弹簧秤的读数、匀速拉动绳子，弹簧秤的读数F动动 ，Fa ，Fb ，Fc 。G F动动Fa F b F c 实验结果实验结果：F F动动FaFbFc实验实验17滑轮组想一想给你一个定滑轮和一个动滑轮，你有几种组合方式？(在下列动滑轮和几种滑轮组中，在下列动滑轮和几种滑轮组中，重物重物和动滑轮的总重由几段绳子承担？据此和和动滑轮的总重由几段绳子承担？据此和上述实验结果，上述实验结果，你可得出什么结论？你可得出什么结论？G F动动Fa F b F c(b)(c)FaFbFc实验结果实验结果：2 2段段2 2段段2 2段段3 3段段结论：滑轮组结论：滑轮组中承担重物和中承担重物和动滑轮总重的动滑轮总重的绳子段数越多绳子段数越多越省力。越省力。F F动动(a)18滑轮组想一想在下列动滑轮和几种滑轮组中，重物和动滑轮的总重由 若动滑轮由若动滑轮由n段绳子吊着，段绳子吊着，重物和动滑轮的总重就由重物和动滑轮的总重就由n段绳段绳子承担。提起重物所用的力就子承担。提起重物所用的力就是总重的是总重的_。即：。即：F （G物物G动动）1nn分之一分之一 若动滑轮由若动滑轮由2段绳子吊着，段绳子吊着，重物和动滑轮的总重就由重物和动滑轮的总重就由2段绳段绳子承担，提起重物所用的力就子承担，提起重物所用的力就是总重的是总重的_。若不计滑轮、绳子重和摩擦，使用滑轮组时，若不计滑轮、绳子重和摩擦，使用滑轮组时，2分之一分之一F19滑轮组 若动滑轮由n段绳子吊着，重物和动滑轮的使用滑轮组时，要将重物升高使用滑轮组时，要将重物升高h h，动力要移动多少距离？，动力要移动多少距离？使用滑轮组时，若动滑轮由使用滑轮组时，若动滑轮由2 2段段绳子吊着，当重物升高距离为绳子吊着，当重物升高距离为h h时，动滑轮也随之上升了时，动滑轮也随之上升了h h，而，而系着动滑轮的绳子则缩短了系着动滑轮的绳子则缩短了2 2h h，即即F F 端拉下的绳子长度为端拉下的绳子长度为2 2h h。若动滑轮由若动滑轮由n n段绳子吊着，则动力移动的距段绳子吊着，则动力移动的距离离s s是重物移动距离是重物移动距离h h 的的 n n 倍。倍。即：即：snhF20滑轮组使用滑轮组时，要将重物升高h，动力要移动多少距离？你知G动动G物物FaG动动G物物Fb(a)(b)在在(a)(a)和和(b)(b)滑轮组滑轮组中，重物和动滑轮中，重物和动滑轮的总重分别由几段的总重分别由几段绳子承担？不计绳绳子承担？不计绳重和摩擦时，提起重和摩擦时，提起重物所用的力是总重物所用的力是总重的几分之几？重的几分之几？Fa （G物物G动滑轮动滑轮）15F b （G物物G动滑轮动滑轮）1421滑轮组想一想G动G物FaG动G物Fb(a)(b)在(a)和(缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300300牛，把它连接成如图所示的滑轮组，能牛，把它连接成如图所示的滑轮组，能否提升否提升600N600N的重物？（已知动滑轮重的重物？（已知动滑轮重20N20N，摩擦和绳子的重力不计。），摩擦和绳子的重力不计。）解法一：依题意得解法一：依题意得答：该滑轮组不能用来提升答：该滑轮组不能用来提升600N的重物。的重物。F （G物物G动动）12 （600N+20N）310N12 300N22例题缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300牛，把它连接成如图实质是实质是动力臂为阻力臂动力臂为阻力臂_倍的倍的_的杠杆的杠杆定滑轮：定滑轮：可以改变动力的方向，但不省力；可以改变动力的方向，但不省力；等臂等臂动滑轮：动滑轮：1/21/2物物（不计滑轮、绳重和摩擦）不计滑轮、绳重和摩擦）省力省力滑轮组滑轮组通常既可省力，又可改变动力的方向；通常既可省力，又可改变动力的方向；总总/n/n(物物动动)/n()/n(不计摩擦和绳重）不计摩擦和绳重）s sn nh h （n n缠绕动滑轮的缠绕动滑轮的绳子段数）绳子段数）物物或或物物(不计绳重和摩擦）不计绳重和摩擦）使用特点：使用特点：使用特点：使用特点：使用优点：使用优点：省力，但不改变动力的方向；省力，但不改变动力的方向；动力动力:动力移动的距离：动力移动的距离：动力移动的距离动力移动的距离:动力：动力：动力移动的距离动力移动的距离:实质是一个实质是一个_杠杆杠杆sh(h重物移动距离重物移动距离)2s2h动力动力:23实质是动力臂为阻力臂_倍的_的杠杆定滑轮：可以1、如下图、如下图(a)所示，物体重所示，物体重100N，在力在力F作用下匀速上升时，作用下匀速上升时，F 应等于应等于N。（不计摩擦）。（不计摩擦）图(a)F2:、如上图、如上图(b)所示，物体重为所示，物体重为 100N，挂重物的钩子承受的，挂重物的钩子承受的 拉力是拉力是N。人匀速拉绳。人匀速拉绳 子的力是子的力是N（动滑轮自（动滑轮自 重及摩擦不计）重及摩擦不计）图(b)10010050241、如下图(a)所示，物体重100N，图(a)F2:、如上图3:如图所示的四个滑轮组中，图省一半力如图所示的四个滑轮组中，图省一半力(不计绳重不计绳重和摩擦）和摩擦），图最费力，图和图用力大小一样。，图最费力，图和图用力大小一样。(a)(b)(c)(d)(b)(c)(a)(d)253:如图所示的四个滑轮组中，图省一半力(不计绳重和摩擦）4 4、如图所示，物体、如图所示，物体A A重重80N80N，在，在60N60N拉力拉力F F 作用下作用下 匀速前进，此时物体匀速前进，此时物体A A受到的摩擦力等于受到的摩擦力等于N N。（滑轮自重及滑轮的摩擦不计）（滑轮自重及滑轮的摩擦不计）AF F.f fT TN NG G1.竖直方向上有一对平衡力竖直方向上有一对平衡力N 和和G2.水平方向上有一对平衡力水平方向上有一对平衡力T 和和f(G=N=80N)(匀速匀速,T=f)3.3.缠绕动滑轮的绳子段数为缠绕动滑轮的绳子段数为_所以所以f=2F=120N综合分析：综合分析：1201202 212TF=f12=264、如图所示，物体A重80N，在60N拉力F 作用下AF.f5、根据、根据F与与G的关系画出滑轮组的绳子绕法的关系画出滑轮组的绳子绕法FFFGGG12FG13FG12FGn=2n=2n=3不计滑轮自重及摩擦时不计滑轮自重及摩擦时:275、根据F与G的关系画出滑轮组的绳子绕法FFFGGG12F6、如下图、如下图,用三个力沿不同方向拉绳子，三个力用三个力沿不同方向拉绳子，三个力 的关系如何？的关系如何？F1l l1其它条件相同时，其它条件相同时，沿不同方向拉定滑轮上的绳子，拉力一样；沿不同方向拉定滑轮上的绳子，拉力一样；沿不同方向拉动滑轮上的绳子，拉力不同，竖沿不同方向拉动滑轮上的绳子，拉力不同，竖 直方向最省力。直方向最省力。l l1 1F1F1F2F2F1F2 F3F2F3F2F3286、如下图,用三个力沿不同方向拉绳子，三个力F1l1其它条7、根据、根据F与与G的关系，指出滑轮组最少由几个动滑轮的关系，指出滑轮组最少由几个动滑轮 和定滑轮组成，画出对应的绳子绕法。和定滑轮组成，画出对应的绳子绕法。F50N50N；G80N80N F25N25NF30N30N；G80N80NG80N80Nn=80N30N3 n 2n=80N50N动滑轮和定滑轮各动滑轮和定滑轮各1个个2 n 1n=80N25N4 n 32个动滑轮和个动滑轮和1个定滑轮个定滑轮297、根据F与G的关系，指出滑轮组最少由几个动滑轮F50N；