资源简介

(共24张PPT)
第九章 机械和功
二、滑轮
第2课时 滑轮组
定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。
动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。
能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？
了解滑轮组的简单应用。
02
知道滑轮组的使用及特点；（重点）
01
学习目标
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
结论：使用滑轮组既可以省力；又可以改变力的方向。
滑轮组
＋
或者
还有别的绕线方法吗？
这两种绕线方法有什么不同？
1.绳子的起点
2.拉力的方向
3.动滑轮相连的绳子段数（用n表示 ）
讨 论
思考角度：
F
F
怎么判断与动滑轮相连的绳子段数n？
讨 论
1
2
3
1
2
n=3
n=2
方法：在滑轮组绳子中间画一条横线，横线以下有几根绳子是连接着动滑轮的，n就为几。
F
F
？
利用两个定滑轮和两个动滑轮，可以怎样绕绳子呢？
试一试
F
F
请将这两个滑轮组的绳子绕好
1
2
1
2
3
4
3
4
n=4
n=5
甲
乙
数一数这个两个滑轮组绳子的段数n分别是多少？
5
探究使用滑轮组的特点
分别按照图甲、乙所示方式组装滑轮组，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数，测出钩码受到的重力、钩码上升的高度、绳子自由端移动的距离，并记录在实验表格中。
探究使用滑轮组的特点
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 与动滑轮相连的绳子段数n 拉力F/N 拉力方向 拉力移动距离s/m
0.5 向上 0.1 2 0.3 向下 0.2
1.5 向上 0.05 2 0.8 向下 0.1
0.5 向上 0.1 3 0.2 向上 0.3
1.5 向上 0.05 3 0.5 向上 0.15
使用滑轮组的特点
1.拉力的方向：
2.拉力的大小：
3.拉力作用点移动的距离：
可以改变拉力的方向
绕线越多越省力
绕线越多越费距离
使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但不能既省力又省距离。
对于用一根绳子组装的滑轮组而言，拉力F与动滑轮相连的绳子段数n有什么关系呢？(不计绳重，动滑轮重和摩擦)
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。
即：
F=
n
G
n=3
3F
G
3F=G
绳子自由端移动距离s与物体移动距离h之间有什么关系呢？
物体升高h，相当于吊起动滑轮的每段绳子抽走了h，这些都只能从绳子自由端抽走，则绳子自由端在相等的时间内共需要抽走3h，即s=3h。
若吊起动滑轮的绳子段数为n，则有：s=nh。
h
若每个滑轮重20N，结果如何？
F=
F=100N
s=30m
F=100N
h=10 m
s=
G=100 N
h=10 m
G=
G=
物体以0.2m/s的速度匀速上升10s
s=
h=
s=
280N
20m
60N
10m
280N
30m
8m
F
F
结 论：
（n为承担物重的绳子段数）
F＝ （G+G动）
1
n
s＝nh
F
F
不计绳重和摩擦时，有
不计绳重、摩擦和动滑轮重时，有
F＝
G
n
汽车重2×104 N，陷入泥中，受到的阻力为3×103 N。用如图所示装置，则至少要用多大的力才能将汽车拉出？
F
练一练
解：由图可知，有三段绳子连接动滑轮，故
F＝
×3×103 N＝1×103 N
3
1
滑轮组的应用
滑轮和滑轮组在起重机械中得到了广泛的应用，下图就是实际应用中的滑轮。
汽车起重机中含有很多简单机械。如A、B组成滑轮组，吊臂是杠杆。C杆伸缩时，吊臂的长短发生变化。D杆伸缩时，吊臂的角度发生变化。装在E里的卷扬机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物。整个汽车起重机也可视为杠杆，若起吊货的质量过大，会发生侧翻事故。根据杠杆平衡条件，起吊货物的质量是有限的。操纵起重机时，要控制好吊臂的长度和角度，必要时还应在车身外侧增加支柱（图中的F），以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力。
汽车起重机
如图所示，如果用250N的力将重物吊起，应该怎样连接滑轮组？请在图中画出绕绳的方法。(不计动滑轮重及摩擦)
因为 ，4为偶数，绳子固定端应固定在定滑轮上，然后顺次缠绕。
练一练
滑
轮
组
滑轮组
滑轮组的应用
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组
绳子自由端的拉力
绳子自由端的距离
F＝ （G+G动）
1
n
s＝nh
1．小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点，他将重为5N的物体匀速提高了1m，每个滑轮重均为1N，不计绳重及摩擦，则绳端移动距离是　 　m，施加在绳端的拉力F是　 　N，悬挂定滑轮处拉力F′是　 　N。
2
3
10
F
F′
2. 如图所示，动滑轮重40N，工人至少要用多大的力才能把重500N的货物匀速拉起？
解：工人用的力
解析：从题图中看出有2段绳子连在动滑轮上，因此拉力
3. 如图所示，货物重1000N，动滑轮重50N，至少要用多大的拉力才能提升重物？如果每段绳子只能承担400N的拉力，滑轮组最多能提起多重的货物？
解：至少用的拉力
因为 ，所以最多提起的货物重力
G′物 = nF′-G轮 = 3×400N-50N = 1150N。
4. 如图所示，动滑轮重2N，所吊起的重物B重10N，物体A重80N。此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降，要使物体B以0.2m/s的速度匀速上升，至少要对A施加一个多大的向左的水平外力？
解：物体B 恰好以0.1m/s的速度匀速下降时，物体A所受的向左的摩擦力
物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升时，物体A所受的摩擦力方向向右，大小为4N，此时，拉力大小为F=f+F绳=4N+4N=8N。

展开更多......

收起↑