第2節(jié)滑輪課件

1、第十二章第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械簡(jiǎn)單機(jī)械 第第2 2節(jié)節(jié) 滑輪滑輪授課教師授課教師 金衍鑫金衍鑫一、滑輪一、滑輪1. 滑輪是一個(gè)滑輪是一個(gè)周邊有槽周邊有槽，能繞，能繞軸軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪溫故知新溫故知新2. 分類分類定定滑輪：滑輪：使用時(shí)使用時(shí)軸軸固定不動(dòng)。固定不動(dòng)。動(dòng)動(dòng)滑輪：滑輪：使用時(shí)使用時(shí)軸軸和重物一起移動(dòng)。和重物一起移動(dòng)。溫故知新溫故知新3.動(dòng)滑輪與定滑輪的特點(diǎn)動(dòng)滑輪與定滑輪的特點(diǎn)（1）、定滑輪：）、定滑輪： 可以改變用力方向，但不能省力，不可以改變用力方向，但不能省力，不能省距離。能省距離。（2）、動(dòng)滑輪：）、動(dòng)滑輪： 不能改變用力方向，但不能改變用力方向，但能能省力，不能省力，不能省

2、距離。省距離。能省力，并不代表使用動(dòng)能省力，并不代表使用動(dòng)滑輪就一定省力?；喚鸵欢ㄊ×Α＠碚摲治觯ǘɑ啠├碚摲治觯ǘɑ啠?轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng)，相當(dāng)于支點(diǎn)轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng)，相當(dāng)于支點(diǎn) O，拉力相當(dāng)于動(dòng)力，拉力相當(dāng)于動(dòng)力，物體對(duì)繩子的拉力相當(dāng)于阻力。物體對(duì)繩子的拉力相當(dāng)于阻力。L1 = L2 F1 = F2 F2 = G物物F1 = G物物 定滑輪相當(dāng)于一個(gè)定滑輪相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿等臂杠桿，因此，因此，不省力也不費(fèi)力不省力也不費(fèi)力。l2l1OF2F1定滑輪定滑輪 ( (1) )可以改變用力方向?？梢愿淖冇昧Ψ较?。( (2) )既不省力也不費(fèi)力，也不省距離。既不省力也不費(fèi)力，也不省距離。( (3) )本

3、質(zhì)上，相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿。本質(zhì)上，相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿。理論分析（動(dòng)滑輪）理論分析（動(dòng)滑輪）支點(diǎn)是支點(diǎn)是 A 點(diǎn)還是點(diǎn)還是 O 點(diǎn)點(diǎn)? G R = 2R FF = GR2R=12G 動(dòng)滑輪相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)滑輪相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)動(dòng)力臂是阻力臂二倍的省力力臂是阻力臂二倍的省力杠桿杠桿。因此能。因此能省一半力省一半力。杠桿的支點(diǎn)在杠桿的支點(diǎn)在 O 點(diǎn)點(diǎn)處處 OAF l2 = Rl1= 2ROG F G 為什么實(shí)驗(yàn)中的拉力比重力的一半大為什么實(shí)驗(yàn)中的拉力比重力的一半大? 2 F2 = G動(dòng)動(dòng) + F物物 = G動(dòng)動(dòng) + G物物 F2 = ( (G動(dòng)動(dòng) + G物物)/)/2 G物物G動(dòng)動(dòng) 一般情況下，忽略動(dòng)滑輪重及

4、一般情況下，忽略動(dòng)滑輪重及繩子與動(dòng)滑輪之間的摩擦。繩子與動(dòng)滑輪之間的摩擦。F2 F2 G動(dòng)動(dòng) F物物 動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪 ( (1) )不能改變用力方向。不能改變用力方向。 ( (2) )能省一半力，但費(fèi)一倍距離。能省一半力，但費(fèi)一倍距離。 F = G/ /2 s = 2h ( (3) )本質(zhì)上，相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂本質(zhì)上，相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂 2 倍的省倍的省力杠桿。力杠桿。 1. 在圖中，貨物在圖中，貨物 G 重為重為 100 牛，若不計(jì)滑輪的重牛，若不計(jì)滑輪的重力，不考慮繩子與滑輪之間的摩擦力。力，不考慮繩子與滑輪之間的摩擦力。 由由 a 圖裝置拉，拉圖裝置拉，拉力力 F1 = _牛；

5、牛； 由由 b 圖裝置拉，拉圖裝置拉，拉力力 F2 = _牛。牛。F1F2a 想想做做想想做做100 50 b 2. 物體被勻速升高時(shí)，如果物體被勻速升高時(shí)，如果 F = 25 牛，滑輪質(zhì)量牛，滑輪質(zhì)量不計(jì)，則重物不計(jì)，則重物 G 受到的重力為受到的重力為 _ 牛。牛。50F = 25 牛牛 在上面的實(shí)驗(yàn)中，拉繩子是豎直拉的，如果斜著在上面的實(shí)驗(yàn)中，拉繩子是豎直拉的，如果斜著拉，上述實(shí)驗(yàn)中的結(jié)論還能成立嗎拉，上述實(shí)驗(yàn)中的結(jié)論還能成立嗎?想想議議想想議議拉力大小會(huì)變化嗎拉力大小會(huì)變化嗎?定滑輪定滑輪斜著拉時(shí)，仍舊斜著拉時(shí)，仍舊既不省力也不費(fèi)力。既不省力也不費(fèi)力。L1 = L2 F1L1 = F2

6、L2F1 = F2l1l2l2l1l2l1F2 F1 F2 F1 F2 F1 使用定滑輪使用定滑輪能改變力的方向能改變力的方向，但不能省力；使用，但不能省力；使用動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪能省力能省力，但不能改變力的方向。，但不能改變力的方向。 那我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用過(guò)程中如果那我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用過(guò)程中如果既要省力又要改變既要省力又要改變的的方向的的方向怎么辦呢？怎么辦呢？利用不同滑輪的優(yōu)勢(shì)：利用不同滑輪的優(yōu)勢(shì)：三、滑輪組三、滑輪組三、滑輪組三、滑輪組定滑輪和動(dòng)滑輪的組定滑輪和動(dòng)滑輪的組合合至少需要兩個(gè)滑輪至少需要兩個(gè)滑輪給你一個(gè)定滑輪與一個(gè)動(dòng)滑輪要完成剛才的目的，討給你一個(gè)定滑輪與一個(gè)動(dòng)滑輪要完成剛才的目的，討論一

7、下，你能設(shè)計(jì)出幾種方式？把你的方案畫出來(lái)。論一下，你能設(shè)計(jì)出幾種方式？把你的方案畫出來(lái)。 探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)G G G F F F 2 段繩子承擔(dān)段繩子承擔(dān)2 段繩子承擔(dān)段繩子承擔(dān)3 段繩子承擔(dān)段繩子承擔(dān)15N15N10N30N30N30N F =(1/2)G F =(1/2)G F =(1/3)G二、滑輪組的特點(diǎn)二、滑輪組的特點(diǎn) 拉力拉力 F 的大小的大小與吊起與吊起動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)的繩子段數(shù) n 有關(guān)。有關(guān)。動(dòng)動(dòng)滑輪滑輪被幾段繩子吊起被幾段繩子吊起，所用的力就是，所用的力就是物重物重的幾分之一即的幾分之一即:F = 1nG 拉力拉力 F( (繩子自由端繩子自由端) )移動(dòng)距離移動(dòng)距離

8、s 是物體上升高度是物體上升高度 h 的的 n 倍，即倍，即: s = nh6 段繩子承擔(dān)段繩子承擔(dān) F =( (1/ /6) )GFG FG 7 段繩子承擔(dān)段繩子承擔(dān) F =( (1/ /7) )GF 18 段繩子承擔(dān)段繩子承擔(dān) F =( (1/ /18) )G1. 在右圖所示的滑輪組中在右圖所示的滑輪組中: ( (a) )若動(dòng)滑輪重若動(dòng)滑輪重 G輪輪 不計(jì)，拉力不計(jì)，拉力 F 是多少是多少? 例題例題F =15G物物 ( (b) )若動(dòng)滑輪重若動(dòng)滑輪重 G輪輪 不能忽略，那么不能忽略，那么圖中的拉力圖中的拉力 F 應(yīng)等于多少應(yīng)等于多少?F =15( (G物物G輪輪) )F G輪輪 G物物

9、2. 如圖所示，物體如圖所示，物體 A 重為重為 100 N，掛重物的鉤子，掛重物的鉤子承受的拉力是承受的拉力是 _ N。人勻速拉繩子的力是。人勻速拉繩子的力是 _ N( (動(dòng)滑輪自重不計(jì)動(dòng)滑輪自重不計(jì)) )。100 50A 3. 如圖所示的四個(gè)滑輪組中，圖如圖所示的四個(gè)滑輪組中，圖 _ 可省一半可省一半力，圖力，圖 _ 最費(fèi)力，圖最費(fèi)力，圖 _ 和圖和圖 _ 用力大用力大小一樣。小一樣。a b c d b c a d 4. 用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)物體用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)物體 A，怎樣繞線最，怎樣繞線最省力，畫出繞線圖。省力，畫出繞線圖。A F 輪軸和斜面輪軸和斜面 杠桿、滑輪都是簡(jiǎn)單機(jī)械，

10、它們還可以變形為杠桿、滑輪都是簡(jiǎn)單機(jī)械，它們還可以變形為輪軸輪軸?？茖W(xué)世界科學(xué)世界下面是幾種輪軸下面是幾種輪軸1. 井上的轆轤井上的轆轤 從右邊看過(guò)去，可畫成下圖從右邊看過(guò)去，可畫成下圖:動(dòng)力臂大于阻力臂動(dòng)力臂大于阻力臂 省力杠桿。省力杠桿。F2 l1 = Rl2 = rO F1 2. 汽車的方向盤汽車的方向盤 從上邊看下去，也可畫成下圖從上邊看下去，也可畫成下圖:動(dòng)力臂大于阻力臂動(dòng)力臂大于阻力臂省力杠桿。省力杠桿。F2 l1 = Rl2 = rO F1 F2 l1 = Rl2 = rO F1 3. 水龍頭水龍頭 從上邊看下去，也可畫成下圖從上邊看下去，也可畫成下圖:動(dòng)力臂大于阻力臂動(dòng)力臂大于阻力臂省力杠桿。省力杠桿。船舵船舵 門的把手門的把手 螺絲刀螺絲刀 單車的踏板單車的踏板 4. 其他輪軸其他輪軸斜面也是一種省力機(jī)械斜面也是一種省力機(jī)械甲甲