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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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