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6.6 滑 輪
第六章 力和機(jī)械
桔槔（jié gāo）是一種古代的汲水工具，可以把水桶從井里面提升上來。
觀察與思考
現(xiàn)在我們依然可以使用古人的裝置提升重物。
提升的高度不夠啊，有什么辦法嗎？
還能運(yùn)行得更順暢一點(diǎn)嗎？
滑輪
觀察與思考
學(xué)習(xí)目標(biāo)
知道定滑輪和動滑輪的作用和特點(diǎn)。（重點(diǎn)）
02
認(rèn)識什么是定滑輪和動滑輪。
01
認(rèn)識滑輪組，知道滑輪組的使用與特點(diǎn)。（難點(diǎn)）
03
了解輪軸的簡單應(yīng)用。
04
定滑輪和動滑輪
【活動】用滑輪把鉤碼提起來
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
(1)觀察滑輪，說出它的結(jié)構(gòu)。
軸
輪(帶凹槽)
掛鉤
一、定滑輪和動滑輪
(2)用滑輪、細(xì)線、鐵架臺等設(shè)計(jì)兩種實(shí)驗(yàn)方案，要求利用滑輪把鉤碼提起來，并在方框中畫出實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。
一、定滑輪和動滑輪
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
使用滑輪工作時，根據(jù)滑輪的軸的位置是否移動，可將滑輪分成定滑輪和動滑輪兩類。
定滑輪：軸固定不動。
動滑輪：軸與重物一起移動。
一、定滑輪和動滑輪
動手體驗(yàn)用定滑輪和動滑輪提升重物，說說你的感覺。
二、探究兩類滑輪的作用
用定滑輪或動滑輪提起質(zhì)量相等的鉤碼，所用的力一樣嗎？
滑輪的軸的位置運(yùn)動與否，可能會影響拉力的大小。
用動滑輪更費(fèi)力，因?yàn)樘崞饎踊喴惨昧Α?br/>【實(shí)驗(yàn)】兩類滑輪的比較
提出問題：
定滑輪和動滑輪各有什么樣的作用？
使用動滑輪不省力也不費(fèi)力，可以改變用力的方向。
使用動滑輪省力。
猜想：
二、探究兩類滑輪的作用
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：
要判斷是否省力需要比較哪些物理量？
如何保證結(jié)論的可靠性呢？
需要哪些測量器材？
實(shí)驗(yàn)中有哪些要注意的地方？
二、探究兩類滑輪的作用
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
A.使用定滑輪有什么好處 B.使用動滑輪有什么好處
沿不同方向的拉力大小相同嗎？
可以得出什么結(jié)論？
二、探究兩類滑輪的作用
實(shí)驗(yàn)記錄：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 物體重力G/N 拉力F/N 拉力方向
1
2
3
……
使用定滑輪有什么好處
二、探究兩類滑輪的作用
實(shí)驗(yàn)記錄：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 物體重力G/N 拉力F/N 拉力方向
1
2
3
……
使用動滑輪有什么好處
二、探究兩類滑輪的作用
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
使用定滑輪不_______，但可以改變力的_______；
使用動滑輪可以_______，但不改變力的_______。
交流與評估：
說一說你在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題。
省力
方向
省力
方向
滑輪屬于杠桿類機(jī)械，你能用杠桿的知識從理論上分析這個兩種滑輪嗎？
二、探究兩類滑輪的作用
【活動】使用滑輪的理論分析
(1)定滑輪的本質(zhì)
O
F1
F2
L1 = L2
F1 = F2
F2= G物 =F1
定滑輪相當(dāng)于一個等臂杠桿，
拉力F 與物重G 的關(guān)系是________。
L1
L2
F=G
斜著拉還是這樣嗎？
二、探究兩類滑輪的作用
(1)動滑輪的本質(zhì)
L1 = 2L2
F1= 1/2G物 =1/2F2
動滑輪相當(dāng)于一個動力臂是阻力臂二倍的省力杠桿。當(dāng)動滑輪平衡時，拉力F 與物重G 的關(guān)系是__________。
O
F1
F2
F1 = F2
1
2
L1
L2
F=1/2G
為什么實(shí)驗(yàn)中我們沒有省一半的力？
二、探究兩類滑輪的作用
滑輪組、輪軸
定滑輪可以改變力的方向，但不能省力。
動滑輪可以省力，但不能改變力的方向。
能否得到這樣一種機(jī)械，它既可以省力，又可以改變力的方向呢？
三、滑輪組
＋
=
=
定滑輪與動滑輪的組合叫滑輪組。
使用滑輪組既可以省力；又可以改變力的方向。
三、滑輪組
活動和思考：用一個定滑輪和一個動滑輪組裝出一個滑輪組，你有幾種組裝方法？
這幾種繞法的滑輪組在作用上有什么不同呢？
三、滑輪組
【實(shí)驗(yàn)】使用滑輪組時拉力與物重的關(guān)系
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
分別組裝好下面幾種滑輪組，并測出不同情況下拉力F和鉤碼的重力G，記錄數(shù)據(jù)。
三、滑輪組
實(shí)驗(yàn)記錄：
實(shí)驗(yàn)序號 鉤碼重力G/N 拉力F/N 吊起繩子的股數(shù)n
（a）
（b）
（c）
從表中可以找出F、G 和n 的關(guān)系：F=_______G
1/n
三、滑輪組
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
實(shí)驗(yàn)表明：使用滑輪組吊重物時，若動滑輪重、繩子自重和摩擦不計(jì)，動滑輪被幾股繩子吊起，所用的力就是物重的幾分之一。
若計(jì)動滑輪重，不計(jì)繩子自重與摩擦：
F=
n
G物+G輪
三、滑輪組
三、滑輪組
對于用一根繩子組裝的滑輪組而言，拉力F 與動滑輪相連的繩子段數(shù)n 有什么關(guān)系呢？(不計(jì)繩重，動滑輪重和摩擦)
拉力F 的大小與吊起動滑輪的繩子段數(shù)n 有關(guān)。動滑輪被幾段繩子吊起，所用的力就是物重的幾分之一。
即：
F =
n
G
n=3
3F
G
3F=G
h
三、滑輪組
繩子自由端移動距離s 與物體移動距離h 之間有什么關(guān)系呢？
物體升高h(yuǎn)，相當(dāng)于吊起動滑輪的每段繩子抽走了h，這些都只能從繩子自由端抽走，則繩子自由端在相等的時間內(nèi)共需要抽走3h，即s=3h。
若吊起動滑輪的繩子段數(shù)為n，則有：s=nh。
【例題】汽車重2×104 N，陷入泥中，受到的阻力為3×103 N。用如圖所示裝置，則至少要用多大的力才能將汽車?yán)觯?br/>F
三、滑輪組
解：由圖可知，有三段繩子連接動滑輪，故
F＝
×3×103 N＝1×103 N
3
1
F=10 N
G動=5 N
G=50 N
物體能被提起嗎？
動滑輪對物體的拉力？
地面對物體的支持力？
物體對地面的壓力？
不能
15N
35N
35N
三、滑輪組
杠桿還能變形為輪軸
輪軸：由輪和軸組成的能繞共同軸心轉(zhuǎn)動的簡單機(jī)械。
輪軸的實(shí)質(zhì)：
能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，支點(diǎn)就在軸線，輪軸在轉(zhuǎn)動時輪與軸有相同的轉(zhuǎn)速。
三、滑輪組
動力臂大于阻力臂 --省力杠桿
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
1.井上的轆轤
三、滑輪組
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
2.水龍頭
動力臂大于阻力臂 --省力杠桿
三、滑輪組
生活中還有哪些輪軸？
三、滑輪組
生產(chǎn)、生活中常用的機(jī)械往往是這些簡單機(jī)械的組合。
三、滑輪組
定滑輪
軸固定不動的滑輪
不省力，也不費(fèi)距離，但可以改變力的方向
實(shí)質(zhì)：等臂杠桿
軸與重物一起移動的滑輪
省力，但費(fèi)距離，且不能改變力的方向
實(shí)質(zhì)：省力杠桿
動滑輪
課堂小結(jié)
滑輪組
輪軸
定滑輪與動滑輪的組合
繩子自由端的拉力：
繩子自由端的距離：
實(shí)質(zhì)：省力杠桿
滑輪
1.定滑輪左端繩子下端掛著重物，若在定滑輪右端的繩子自由端分別沿三個方向用力（如圖所示），力的大小分別為F1、F2、F3，則（ ）
A．F1最大
B．F2最大
C．F3最大
D．三個力一樣大
F2
F1
F3
D
課堂練習(xí)
F2
F1
F3
2.動滑輪左端繩子下端掛著重物，若在動滑輪右端的繩子自由端分別沿三個方向用力（如圖所示），力的大小分別為F1、F2、F3，則（ ）
A．F1最大
B．F2最大
C．F3最大
D．三個力一樣大
C
課堂練習(xí)
3.用滑輪按圖甲、乙、丙所示三種不同方式，拉著同一物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動，拉力分別是F1、F2、F3，則（ ）
A． F1>F2>F3　 B． F2>F3>F1 　
C． F2>F1>F3　 D． F3>F1>F2
D
丙
F3
乙
F2
甲
F1
課堂練習(xí)
4.在利用下圖中的四個滑輪組分別勻速提升同一重物時，若四個滑輪組中的動滑輪的重量相同且摩擦力不計(jì)，則F1、F2、F3、F4的關(guān)系是（ ）
A
A.F1＝F4＜F2＜F3
B.F1＜F4＜F2＜F3
C.F1＞F4＞F2＞F3
D.F1＝F2＜F4＝F3
課堂練習(xí)
F1
F2
F3
F4
5.把質(zhì)量相等的A、B 兩物體掛在如圖所示的滑輪組下面，不計(jì)繩子、滑輪的重力和摩擦，放手后 (　　 )
A. A 上升　
B. A 下降
C. A、B 均靜止　
D. 無法判斷
B
課堂練習(xí)
6.如圖所示，物體A重G＝80 N，在F＝60 N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)）
120
A
F
.
f
T
N
G
課堂練習(xí)

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