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第九章 機(jī)械與人,第二節(jié) 滑輪的應(yīng)用,滑輪,生活中的滑輪,小組合作：采用繩和一個滑輪提升將貨物提到高處，你有什么方法？ 請用鉤碼替代重物來模擬．,動手嘗試,你是這么做的嗎？,滑輪在使用時，根據(jù)軸的位置是否移動，又分為定滑輪和動滑輪兩種。,,使用時，軸固定不動，叫定滑輪。,使用時，軸和重物一起移動，叫動滑輪。,實(shí)驗(yàn)：研究使用定滑輪或動滑輪提升物體時，分別在用力大小、方向以及移動距離方面的特點(diǎn)．,在鐵架臺的豎桿上纏上白紙條，紙上等距離的畫上四、五條紅線，這樣砝碼升高的距離和繩子自由端移動的距離可以直接從中找出倍數(shù)關(guān)系或讀出格數(shù)，研究滑輪組時也同樣．鉤碼盡可能大些，滑輪質(zhì)量盡可能小些．,表1 使用定滑輪提升物體,,表2 使用動滑輪提升物體（拉力方向豎直向上）,,請?jiān)趯?shí)驗(yàn)過程中填表,使用定滑輪不省力也不費(fèi)力，但可以改變力的方向．s=h，F(xiàn)=G．,使用動滑輪可以省一半的力，但費(fèi)一倍的距離，不改變力的方向．S=2h，F(xiàn)=G/2．,定滑輪的實(shí)質(zhì),F1,,F2,,O,,,,,L1=L2,,,F2,F1,O,,,,,L1=L2,定滑輪,1:定滑輪實(shí)際上就是等臂杠桿。,A：支點(diǎn)在軸心O處。,B：動力臂l1等于阻力臂l2,2:不計(jì)摩擦?xí)r,拉力大小等于重物的重力大小。( F＝G),3：拉力的方向與重物移動的方向相反。,結(jié)論：使用定滑輪不?。撸撸撸撸梢愿淖兪┝Φ模撸撸?。,力,F,G,方向,動滑輪的實(shí)質(zhì),F1,,,F2,O,,O,·,,,,,,L1,L2,L1 =2L2,F1 = F2 /2,動滑輪,A:支點(diǎn)在邊緣O處,B：動力臂l1為阻力臂l2的2倍。,1：動滑輪實(shí)質(zhì)是動力臂為阻力臂2倍的杠桿。,3：拉力的方向與重物的移動方向相同。,結(jié)論：使用動滑輪可以＿＿＿＿，但不能改變施力的＿＿＿＿。,省力,方向,定滑輪雖然能改變力的方向，使我們工作方便，但不能省力；,于是人們就把定滑輪和動滑輪組合起來使用，把它們各自的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，這樣就組成了滑輪組．,而動滑輪雖然能省一半力，但不能改變力的方向，使用時經(jīng)常感覺不便．,A．探究一個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組的繞線方法；,B．探究由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組的省力情況及移動距離的情況．,a．繞成兩段繩子承擔(dān)重物，由鐵架臺豎桿上的等距離紅線格測定動力作用點(diǎn)（繩端）移動的距離 s和砝碼升高的距離 h的關(guān)系．,結(jié)論：可知Ｆ＝Ｇ／２，s ＝2 h．,b．繞成三段繩子承擔(dān)重物，分別用彈簧測力計(jì)拉動力的大小；由彈簧測力計(jì)豎直向上拉測動力的大??；兩個距離仍由鐵架臺豎桿上的等距離紅線格測定． 結(jié)論：可知Ｆ＝Ｇ／３，s＝３h．,C．探究由兩個定滑輪和兩個動滑輪組成的滑輪組的省力情況及移動距離的情況．,a．繞成四段繩子承擔(dān)重物．得出結(jié)論：Ｆ＝Ｇ／4， s＝4h．b．繞成五段繩子承擔(dān)重物．得出結(jié)論：Ｆ＝Ｇ／5，s＝5h．,b．繞成五段繩子承擔(dān)重物．得出結(jié)論：Ｆ＝Ｇ／5，s＝5h．,使用滑輪組的時候，重物和動滑輪的總重由幾段繩子承擔(dān)，提起重物所用的動力就是總重的幾分之一，動力（或繩子自由端）移動的距離s就是重物升高的距離h的幾倍．即Ｆ＝Ｇ／n，s＝nh．n為繩子的段數(shù)，省了力就要多移動距離．,若動滑輪重不可忽略，上述力的關(guān)系式應(yīng)寫成Ｆ＝（Ｇ物+G動）／n．,,,,,,,1：滑輪組,由一個定滑輪和一個動滑輪組成。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果：,拉力F的大小與吊起動滑輪的繩子股數(shù)n有關(guān)。,n=2,n=2,n=3,,,,,,實(shí)驗(yàn)表明，使用滑輪組吊重物時，若動滑輪重和磨擦不計(jì)，動滑輪被幾股繩子吊起，所用力就是物重的幾分之一即,,,,,思考題：,在左圖所示的滑輪組中，,(a)若動滑輪重G/不計(jì)，拉力F是多少？,(b)若動滑輪重G/不能忽略，那么圖中的拉力F應(yīng)等于多少？,分析：圖中吊起動滑輪的繩子股數(shù)為5,2：滑輪組,實(shí)驗(yàn)表明，使用滑輪組拉重物時，若動滑輪重和摩擦不計(jì)，動滑輪被幾股繩子拉住，所用的力就是物體與接觸面摩擦力的幾分之一。即,如圖所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。,鞏固練習(xí)：,1：如下圖(a)所示，物體B重100N，在力F作用下勻速上升時，F(xiàn)應(yīng)等于＿＿＿N。（不計(jì)摩擦）,2: 如上圖(b)所示，物體A重為100N，掛重物的鉤子承受的拉力是＿＿＿＿N。人勻速拉繩子的力是＿＿＿＿N（動滑輪自重不計(jì)）,100,100,50,3:如圖所示的四個滑輪組中，圖＿＿＿可省一半力，圖＿＿＿最費(fèi)力，圖＿＿＿＿和圖＿＿＿＿用力大小一樣。,( b ),( c ),如圖所示，物體A重G＝80N，在F＝60N拉力下勻速前進(jìn)，此時物體A受到的摩擦力等于＿＿＿＿N。（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)）,.,1:豎直方向上有一對平衡力N和G,2:水平方向上有一對平衡力T和f,G=N=80N,T=f=120N,因?yàn)?所以,f=2F=120N,綜合分析得：,120N,第二節(jié) 滑輪的應(yīng)用,１．定滑輪：,（1）使用特點(diǎn)：可以改變力的方向，不省力也不費(fèi)力；不省距離也不費(fèi)距離．,（2）實(shí)質(zhì)：是一個等臂杠桿．,２．動滑輪：,（1）使用特點(diǎn)：能省一半力，但不改變力的方向；要多移動一倍距離．,（2）實(shí)質(zhì)：動力臂是阻力臂二倍的杠桿．,３．滑輪組,（1）使用優(yōu)點(diǎn)：既可省力，又可改變力的方向；但不能既省力又省距離．,（2）公式：Ｆ＝Ｇ總／n＝（Ｇ物＋Ｇ動滑輪）／n （不計(jì)滑輪摩擦）,s＝nh,