资源描述
滑轮,有什么科学道理,生活中的滑轮,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,学生装置分析,滑轮的轴固定不动,滑轮的轴随重物移动,定滑轮,动滑轮,一、定滑轮,F1,探究活动,1.使用定滑轮有何好处?,拉力的方向,拉力的大小,作用点移动的距离,向上,向下,改变,近似相等,相等,2.使用定滑轮的特点,拉力的方向,拉力的大小,拉力作用点移动的距离,改变拉力的方向,不省力,不省距离,小结:,使用定滑轮不省力也不费力,但可改变动力的方向。,练习1,F2,G,F1,F3,分别沿不同方向的三个拉力哪个大些?,定滑轮,不省力也不费力,只改变力的方向,所以三个力相等。,二、动滑轮,F,G,(不计摩擦和动滑轮重),探究活动,1.使用动滑轮有何好处?,拉力的方向,拉力的大小,作用点移动的距离,向上,向上,不改变,省力,费距离,2.使用动滑轮的特点,拉力的方向,拉力的大小,拉力作用点移动的距离,拉力的方向不改变,省1/2力,费一倍距离(原来的两倍),小结:,在使用动滑轮拉物体时,可以省力,但拉力的方向不改变。,O,L1,L2,L2,L1,动滑轮,F,F,定滑轮,F,O,定滑轮实际上是一个等臂杠杆,动滑轮实际上是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆,练习2,F2,G,F1,F3,分别沿不同方向的三个拉力哪个大些?,动滑轮是省力杠杆,三个力的力臂关系:l1l2l3,F1F2F3,问题:利用一只滑轮来提升物体,你有几种方法?并通过实验,研究你所使用的滑轮有什么特点?,定:改变力的方向不能省力sh,FG,动:不改变力的方向省一半力S2h,F11/2(G物G动),现在我想把这一麻袋粮食,拉到高处粮仓内,可选用什么样的滑轮呢?我想站在地上,向下把它省力的拉到粮仓内,怎么办?,?,二、滑轮组,三、滑轮组,三、滑轮组,由定滑轮和动滑轮组成。,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,使用滑轮组时,动滑轮被几股绳子吊起,所用力就是物重和动滑轮的几分之一即,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,巩固练习:,1:如下图(a)所示,物体重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,f=T=120N,因为,T=2F=120N,120N,小结,一、定滑轮:,转轴固定不动的滑轮。,1、特点:,不能省力,但可改变了力的方向。,2、实质:,等臂杠杆。,二、动滑轮:,转动轴与重物一起移动的滑轮。,1、特点:能省力一半,但不能改变力的方向。,2、实质:动力臂是阻力臂两倍的杠杆。,使用滑轮组时,动滑轮被几股绳子吊起,所用力就是物重和动滑轮的几分之一,三、滑轮组,一、滑轮,图1中A是_滑轮。如果物体重为50牛,不计绳重、滑轮重和摩擦,所用拉力应为。若要使物体上升2米,应将绳的自由端拉动_米。,G,F,图二中物体重G=50N拉力F应为?,F甲=f(f为摩擦力),F乙=1/2f,f,f,下面两图中拉力各是多少?,如图所示:物体重10牛,在拉力F作用下沿竖直方向上升,拉力移动速度为2m/s,不计滑轮重、绳重、摩擦,拉力大小和物体上升速度分别是多少?,练习:如右图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体在10s内竖直上升了lm,人拉绳的力为250N。(1)绳子自由端移动多少?(2)人做功多少?(3)物体重力势能增加多少?(4)若不计绳重和摩擦,动滑轮重多少?,哪些功是有用的?哪些功是无用却有不得不做的?机械效率,有用功W有,额外功W外,=,W有,W有+W外,W有,W总,=,练习:如右图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体在10s内竖直上升了lm,人拉绳的力为250N。(1)绳子自由端移动多少?(2)人做功多少?(3)物体重力势能增加多少?(4)若不计绳重和摩擦,动滑轮重多少?,G物h,F拉s,=,100%,G,G,G,G,从能量转化的角度,可以对图中的各种功进行如下的分析:,总功人提供的能量,有用功重物增加的势能,额外功滑轮、绳子增加的势能,机械增加的热能,直接用手提起,使用滑轮组提起,即克服摩擦、滑轮重、绳重等做的功。,练习,如图所示的滑轮组将重物匀速提高0.5米,人对绳的拉力是600牛,已知物重1000牛,求:(1)绳的自由端被拉下的长度(2)拉力做的有用功(3)拉力做的总功(4)此滑轮组的机械效率,讨论,、机械效率总是小于,为什么?,、你认为可以从哪些方面提高机械效率?,因为有一定小于总所以机械效率一定小于。,影响机械效率大小的因素,=,W有,W总,G物h,F拉s,=,G物h,=,s=nh,F拉=(G物+G动),n,1,(G物+G动)nh,1,n,G物,=,G物+G动,增大的方法:增加G物;减小G动、摩擦力、绳重等;无关:n、h、s、v,斜面长5米,高1米,将一个重100牛顿的物体匀速从斜面底端拉到顶端时,拉力与斜面平行,如果用拉力为25牛顿.求:(1)总功?(2)有用功?(3)额外功(4)斜面的机械效率?,、下列说法正确的是().机器效率越高越省力。.机械效率越高,机械的功率就越大。.机械效率越高,做有用功越多。.机械效率越高,有用功占的比例越多。,练习,1机械效率永远小于1,这是因为().A.动力总是小于有用阻力B.总功总是小于有用功C.总功小于机械克服所有阻力所做的功D.永远存在额外功2下列有关机械率的说法中正确的是().A.有用功一定时,额外功越小,机械效率越高B.额外功一定时,有用功越大,机械效率越高C.机械越省力,机械效率越高D.不断革新技术,机械效率可以等于13用滑轮组提升重物,可以提高滑轮组机械效率的方法是().A.改变绕绳方法B.增加重物提升高度C.减少重物提升高度D.增加物重,D,D,AB,、滑轮重为20牛,物体都上升1米,甲、乙机械效率那个大?,4、一位同学用了60牛的力,将重为100牛的物体上升了3米,则该同学的机械效率是多少?,练习:如图所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40S内移动了8m,拉力F做的总功为1280J。求:(1)求拉力F的大小(2)拉力F的功率;(2)若滑轮组的机械效率为95%,求动滑轮的重力(不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦)。,使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提物体所用的力就是物重的几分之一。(不计摩擦和滑轮重)(有几段绳子与动滑轮相连,n就为几);重物上升h高度,绳子自由端要移动nh距离(s=nh)。,1n,F=G物(不计摩擦、绳重和动滑轮重),F=(G物+G动)(不计摩擦、绳重),1n,滑轮组的省力情况,
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