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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(gè)滑輪提升將貨物提到高處，你有什么方法？ 請(qǐng)用鉤碼替代重物來模擬．,動(dòng)手嘗試,你是這么做的嗎？,滑輪在使用時(shí)，根據(jù)軸的位置是否移動(dòng)，又分為定滑輪和動(dòng)滑輪兩種。,,使用時(shí)，軸固定不動(dòng)，叫定滑輪。,使用時(shí)，軸和重物一起移動(dòng)，叫動(dòng)滑輪。,實(shí)驗(yàn)：研究使用定滑輪或動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，分別在用力大小、方向以及移動(dòng)距離方面的特點(diǎn)．,在鐵架臺(tái)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(dòng)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(shí)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(dòng)滑輪提升物體（拉力方向豎直向上）,,請(qǐng)?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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì),F1,,,F2,O,,O,·,,,,,,L1,L2,L1 =2L2,F1 = F2 /2,動(dòng)滑輪,A:支點(diǎn)在邊緣O處,B：動(dòng)力臂l1為阻力臂l2的2倍。,1：動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的杠桿。,3：拉力的方向與重物的移動(dòng)方向相同。,結(jié)論：使用動(dòng)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(dòng)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(dòng)滑輪雖然能省一半力，但不能改變力的方向，使用時(shí)經(jīng)常感覺不便．,A．探究一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成滑輪組的繞線方法；,B．探究由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組的省力情況及移動(dòng)距離的情況．,a．繞成兩段繩子承擔(dān)重物，由鐵架臺(tái)豎桿上的等距離紅線格測(cè)定動(dòng)力作用點(diǎn)（繩端）移動(dòng)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(cè)力計(jì)拉動(dòng)力的大小；由彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉測(cè)動(dòng)力的大小；兩個(gè)距離仍由鐵架臺(tái)豎桿上的等距離紅線格測(cè)定． 結(jié)論：可知Ｆ＝Ｇ／３，s＝３h．,C．探究由兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組的省力情況及移動(dòng)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(shí)候，重物和動(dòng)滑輪的總重由幾段繩子承擔(dān)，提起重物所用的動(dòng)力就是總重的幾分之一，動(dòng)力（或繩子自由端）移動(dòng)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(dòng)距離．,若動(dòng)滑輪重不可忽略，上述力的關(guān)系式應(yīng)寫成Ｆ＝（Ｇ物+G動(dòng)）／n．,,,,,,,1：滑輪組,由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果：,拉力F的大小與吊起動(dòng)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(shí)，若動(dòng)滑輪重和磨擦不計(jì)，動(dòng)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(dòng)滑輪重G/不計(jì)，拉力F是多少？,(b)若動(dòng)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(dòng)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(shí)，若動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)，動(dòng)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(shí)，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(dòng)滑輪自重不計(jì)）,100,100,50,3:如圖所示的四個(gè)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(shí)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(duì)平衡力N和G,2:水平方向上有一對(duì)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(gè)等臂杠桿．,２．動(dòng)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(dòng)一倍距離．,（2）實(shí)質(zhì)：動(dòng)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(dòng)滑輪）／n （不計(jì)滑輪摩擦）,s＝nh,