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1、11.2 滑轮,杠杆的缺陷,生活中的滑轮,定义：,使用时，滑轮位置固定不变,定义：,使用时，滑轮位置随物体一起运动,滑轮的分类,二、动滑轮,一、定滑轮,探究使用定滑轮的特点,特点：,使用定滑轮不省力，不省距离，但可以改变动力的方向。,G,F,F,F,使用定滑轮提升物体 （匀速）,定滑轮,1:定滑轮实质：是等臂杠杆。,支点在轴心O处。,动力臂l1等于阻力臂l2,2:拉力大小始终等于重物的重力大小。,结论： 使用定滑轮不省， 但可以改变施力的。,力,FG,方向,定滑轮特点:,3.力的关系：,4 .距离关系：,1、 不省力也不费力，但可以改变力的方向,F = G,S = h,2.定滑轮实质：是等臂杠
2、杆。,h为物体上升高度,S为绳自由端移动的距离,使用动滑轮提升物体 （匀速）,3cm,6cm,2N,1N,竖直向上,4N,2N,4cm,8cm,6N,3N,5cm,10cm,探究使用动滑轮的特点,实验结论：使用动滑轮能省一半力,但费一倍距 离.不能改变施力的方向.,滑轮自身具有重力。,G,F,（忽略f与绳重）,F=（G物+G动）/2,从受力平衡角度分析动滑轮：,动滑轮,支点在边缘O处,动力臂l1为阻力臂l2的2倍。,动力F为阻力G的1/2倍,1：动滑轮实质： 动力臂为阻力臂2倍的 杠杆。,2：动力是阻力的1/2：,3：拉力的方向与重物的移动方向相同。,结论：使用动滑轮可以省一半的力，要费一倍距
3、离，不能改变 力的方向。,2.动滑轮实质：动力臂为阻力臂2 倍的省力杠杆,动滑轮特点:,3.力的关系：,4.距离关系：,1、省一半的力，但不改变力的方向,F=（G物+G动）/2,S = 2h,不计滑轮、绳重及摩擦，物体重G=20N，绳的一端拴在地面上，用力F使滑轮匀速上升1m，那么 （ ） A 重物上升1m, F=10N B 重物上升2m, F=40N C 重物上升1m, F=40N D 重物上升2m, F=10N,B,小结,不省力，不省距离，但可以改变力的方向,能省一半力，费一倍距离，不能改变力的方向,等臂杠杆,动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,这两种组合，在使用时，你认为弹簧测力计的示数一样吗
4、？为什么？,哪种更省力？,三、滑轮组,1.滑轮组特点： 同时具备定滑轮和动滑轮的特点，既可以省力，又能改变力的方向。,1：,如何判断使用滑轮组时，绳子上拉力的大小？,2、滑轮组提升物体,n为与动滑轮相连的绳子的股数,从力的平衡出发，把动滑轮和物体看作一个整体，分析它的受力。,会数 吊起动滑轮绳子的股数n,n=,n=,3,2,判断依据：,看绳子是否直接与动滑轮相连,n=3 n=2,n=4 n=3 n=5,当n是奇数时，从动滑轮的挂钩出发，绕制滑轮组； 当n是偶数时，从定滑轮的挂钩出发，绕制滑轮组。,n=3 n=2,n=4 n=3 n=5,绕线方法,奇动、偶定从里 、向外,F,F,F,动滑轮、滑轮
5、组提升物体共同点,总n（物动滑轮）n,Snh,h为物体上升高度,n为与动滑轮相连的绳子的股数,S为绳自由端移动的距离,（不计滑轮摩擦及绳重）,V绳=nV物,总结：,吊起动滑轮的绳子的股数越多，就越省力,不计动滑轮重时：,不计绳重、摩擦,考虑动滑轮重时：,总n（物动滑轮）n,如图所示，滑轮是 滑轮，滑轮、绳重不计，滑轮与绳子间的摩擦不计，若物体M重为200牛，当物体沿水平方向匀速移动时，受到120牛的摩擦力，则拉力F= 牛。,动,60,由一个定滑轮和一个动滑轮组成。,n=2,n=2,n=3,练习1,F,2.若物重100N，一个滑轮重20N，求F？,例：用如图所示动滑轮匀速水平拉动重为1000N的
6、重物，重物受到水平地面的摩擦力为500N，不计滑轮重与摩擦，所需拉力F=_N。当物体移动1m时，绳子自由端拉过的距离是多少？,F,F,F,T,T,f,动滑轮、滑轮组平移物体,T=f,T=2F,F=1/2f=1/2X500N=250N,S=2S物=2x1m=2m,3.如图所示，物体与地面摩擦力为100N.用拉力F匀速拉动物体时，拉力F的大小等于。,分析：如图所示，绳子股数 n = 3 则拉力 F = 1/3f,动滑轮、滑轮组平移物体共同点,F=1/n fS=nS物,f为物体受到的水平面的摩擦力,S为绳自由端移动的距离,n为与动滑轮相连的绳子的股数,5.动滑轮使用中的特殊情况,SF=1/2S物,F
7、=2G物+G动,F=2f,SF=1/2S物,4、用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组，若每个滑轮重100N，绳的最大承受力为200N，试求：（1）画出滑轮组的装配图；（2）用此滑轮组最多能提起多重的物体？（不计摩擦）（3）若自由端移动距离为1m，则重物上升的高为多少？,F,分析：（1）两个动滑轮，绳子的股数为4或5， 又 绳子的股数越多越省力， n = 5,（2）由公式 F=1/n（G 物+ G动）得： G物 = nF G动= 5200N 2100N = 800N,（3）由S=nh得： h = S/n = 1m/5 = 0.2m,滑轮组,定义：动滑轮和定滑轮的组合。特点
8、：既可省力，又能改变力的方向，但要费距离。组装的规律：“偶定奇动”,省力：F=1nG,费距离：s=nh,( n为直接承担总重力的绳子段数， 即连在动滑轮上的绳子段数。）,n是偶数时，绳子始端固定在定滑轮上；,n是奇数时，绳子始端固定在动滑轮上。,（拉力F与总重力G的关系）,（绳子自由端与动滑轮移动距离的关系）,( n为直接承担总重力的绳子段数， 即连在动滑轮上的绳子段数。）,趣味游戏,很轻松地就可将两木棍拉合拢,说明使用滑轮组可以省力,变形的滑轮组,轮轴实质：省力杠杆,斜面作用：省力,1、指出下列各图中拉力F与物重的关系（不计动滑轮重和摩擦）,练习:,2、在下图所示的滑轮组中，,(a)若动滑轮
9、重G动不计，拉力F是多少？,(b)若动滑轮重G动不能忽略，那么图中的拉力F应等于多少？,3、请按要求在下图中画出绳子的绕法：,F= G,F= G,F= G,F= G,方法：奇动、偶定 ;从里向外,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）改变拉力F的方向，力F的大小将 （不变、变大、变小）,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,不变,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 ),5.如图所示,
10、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）,.,120,关于利用滑轮组拉动物体时所用力的大小，你能总结出什么规律吗？,有n股绳子与动滑轮相连，所用的拉力为总重的,如果物体上升h高度那么动滑轮也要上升h高度与动滑轮相连的两股绳子也都要上升h高度，所以自由端要向下拉动_h,如果有4股绳子相连呢？,有n股绳子与动滑轮相连，自由端移动的距离是动滑轮移动距离的n倍,思考题：,一个动滑轮、一个定滑轮，用F=1/3G来提升物体，请画出滑轮组。,还有其他的绕法吗？,F2,F1,轮轴和斜面,轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆,F1RF2r,F
11、1,F2,r,R,动力作用在轮上，轮轴是一个省力杠杆，但费距离。,动力作用在轴上，轮轴又将起到什么作用？,用滑轮组提升重物，请在图中画出拉力FG/3的绳子的绕法 （不计动滑轮、绳重和摩擦）,用一根最大承受50N拉力的轻质细绳，通过滑轮组来匀速提升160N的重物，至少需要几个滑轮？如何装配？画出装配图（不计滑轮重和摩擦）,F=1/nGn=G/F=160N/50N =3.24（段）,不计滑轮、绳重及摩擦，物体重G=20N，绳的一端拴在地面上，用力F使滑轮匀速上升1m，那么 （ ） A 重物上升1m, F=10N B 重物上升2m, F=40N C 重物上升1m, F=40N D 重物上升2m, F=10N,10N,10N,38N,5,10,G=100N，不计滑轮重及摩擦，当绳自由端的拉力F=30N时，下面的绳子对重物的拉力是多少？重物所受的合力是多少？,G=100N,F=30N,F=？,F=3F=90N,F合=0N（因为物体静止）,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,同学们再见,
