滑轮的应用 课件 1

第九章 机械与人,第二节 滑轮的应用,滑轮,生活中的滑轮,小组合作：采用绳和一个滑轮提升将货物提到高处，你有什么方法？ 请用钩码替代重物来模拟,动手尝试,你是这么做的吗？,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。,实验：研究使用定滑轮或动滑轮提升物体时，分别在用力大小、方向以及移动距离方面的特点,在铁架台的竖杆上缠上白纸条，纸上等距离的画上四、五条红线，这样砝码升高的距离和绳子自由端移动的距离可以直接从中找出倍数关系或读出格数，研究滑轮组时也同样钩码尽可能大些，滑轮质量尽可能小些,表1 使用定滑轮提升物体,表2 使用动滑轮提升物体（拉力方向竖直向上）,请在实验过程中填表,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,定滑轮的实质,F1,F2,O,L1=L2,F2,F1,O,L1=L2,定滑轮,1:定滑轮实际上就是等臂杠杆。,A：支点在轴心O处。,B：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,动滑轮的实质,F1,F2,O,O,L1,L2,L1 =2L2,F1 = F2 /2,动滑轮,A:支点在边缘O处,B：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,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,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， s4hb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，,(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,动滑轮：,（1）使用特点：能省一半力，但不改变力的方向；要多移动一倍距离,（2）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆,滑轮组,（1）使用优点：既可省力，又可改变力的方向；但不能既省力又省距离,（2）公式：总n（物动滑轮）n （不计滑轮摩擦）,snh,