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(共31張PPT)
12.3 滑輪
第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械
1. 認(rèn)識(shí)什么是定滑輪和動(dòng)滑輪；
2. 知道定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)；
3. 知道滑輪組的使用及特點(diǎn)。
大人利用滑輪將重物吊到二樓，孩子想幫忙，卻把自己吊了上去。想想看，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的笑話(huà)？你能解釋其中的道理嗎？
我來(lái)幫忙啦
好，讓你來(lái)
看我......分分鐘...
這些都是滑輪，請(qǐng)你觀(guān)察它們的結(jié)構(gòu)。
滑輪：邊緣有凹槽，能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪。
凹槽
軸
知識(shí)點(diǎn)一：定滑輪和動(dòng)滑輪
國(guó)旗上升時(shí)，旗桿頂端的滑輪不隨物體一起移動(dòng)。
旗桿頂端的滑輪
使用時(shí)，滑輪的軸固定不動(dòng)
定滑輪
電動(dòng)機(jī)下面的滑輪
貨物上升時(shí)，電動(dòng)機(jī)下面的滑輪隨物體一起移動(dòng)。
動(dòng)滑輪
使用時(shí)，滑輪的軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)
思考：定滑輪和動(dòng)滑輪有怎樣的特點(diǎn)呢？
演 示
研究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)
探究定滑輪的特點(diǎn)
1.使用定滑輪拉動(dòng)物體時(shí)，拉力與物體的重力有什么關(guān)系呢？
2.繩端（自由端）移動(dòng)的距離與物體上升的距離有什么關(guān)系呢？
實(shí)驗(yàn)器材
滑輪、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺
設(shè)想：
物重G/N 物體移動(dòng)方向 物體移動(dòng)距離h/m 拉力F/N 拉力 方向 拉力移動(dòng)距離s/m
實(shí)驗(yàn)表格
0.5 向上 0.2 0.5 向下 0.2
1.0 向上 0.1 1.0 向下 0.1
1.5 向上 0.15 1.5 向下 0.15
使用定滑輪不省力，不省距離；但可以改變力的方向。
結(jié)論
F1
F2
O
L1=L2
F2
F1
O
L1=L2
L1
L2
L1
L2
等臂杠桿 L1=L2 ，F(xiàn)1=F2
使用定滑輪為什么不省力？
F=G
不 省力
s=h
不 省距離
改變拉力方向，拉力大小 不變 。
定滑輪的實(shí)質(zhì)
1.使用動(dòng)滑輪拉動(dòng)物體時(shí)，拉力與物體的重力有什么關(guān)系呢？
2.繩端（自由端）移動(dòng)的距離與物體上升的距離有什么關(guān)系呢？
實(shí)驗(yàn)器材
滑輪、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺
探究動(dòng)滑輪的特點(diǎn)
設(shè)想
物重G/N 物體移動(dòng)方向 物體移動(dòng)距離h/m 拉力F/N 拉力 方向 拉力移動(dòng)距離s/m
實(shí)驗(yàn)表格
0.5 向上 0.2 0.3 向上 0.4
1.0 向上 0.1 0.6 向上 0.2
1.5 向上 0.15 0.8 向上 0.3
使用動(dòng)滑輪可以省力，但費(fèi)距離；且不改變力的方向。
結(jié)論
F1
F2
O
L1
L2
L1 =2L2
F1
F2
O
省力杠桿：動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿 F1=F2
省力
s=2h
費(fèi) 距離
力的方向 改變 。
F1
L2
O
L1
動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)
拉力方向改變，拉力大小 改變
F
F
G動(dòng)
2F＝（ G物 + G 動(dòng)）
即 F
同一根繩子上的拉力大小相等
G物
G動(dòng)
G物
G物
F=2G物+G輪
動(dòng)滑輪兩種常見(jiàn)情況的等量關(guān)系
（設(shè)物體做勻速運(yùn)動(dòng)，考慮滑輪自重，忽略摩擦）
機(jī)械名稱(chēng) 定 義 實(shí) 質(zhì) 特 點(diǎn)
定滑輪 滑輪軸 固定不動(dòng) 等臂杠桿 不能省力，
能改變力的方向
動(dòng)滑輪 滑輪可以和重物一起動(dòng) 動(dòng)力臂是阻力臂 二倍的杠桿 能省力，不能改變力的方向
定滑輪和動(dòng)滑輪的區(qū)別
F2
F1
F3
定滑輪可以改變力的方向，但不能省力。動(dòng)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？
思考
知識(shí)點(diǎn)二：滑輪組
定滑輪與動(dòng)滑輪的組合叫滑輪組。
結(jié)論：使用滑輪組既可以省力；又可以改變力的方向。
這兩種繞線(xiàn)方法有什么不同？
1.繩子的起點(diǎn)
2.拉力的方向
3.拉力的大小
4.移動(dòng)的距離
討 論
圖甲中的重物由三段繩子通過(guò)動(dòng)滑輪吊著，若物體升高的距離為h時(shí)，則每段繩子都要縮短h，三段繩子縮短的距離都要被拉力拉走，所以拉力移動(dòng)的距離為s=3h。
分析動(dòng)滑輪受力可知，四個(gè)力平衡：F1+F2+F=G物
同一根繩子上的力相等：F1=F2=F
3F=G物
①分析判斷甲滑輪組的省力與費(fèi)距離的情況
F2
F1
G物
結(jié)論：使用滑輪組省了力，但是費(fèi)距離。
n=3
S=3h
F2
F1
G物
②分析判斷乙滑輪組的省力與費(fèi)距離的情況
圖乙中的重物由二段繩子通過(guò)動(dòng)滑輪吊著，每段繩子都要承擔(dān)物重。物體受F1和F2兩個(gè)力，用這個(gè)滑輪組提起重物，只要用物重的力，就可以提起重物。
圖乙中的重物由二段繩子通過(guò)動(dòng)滑輪吊著，若物體升高的距離為h時(shí)，則每段繩子都要縮短h，所以拉力移動(dòng)的距離為2h。
n=2
S=2h
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：使用滑輪組省了力，但是費(fèi)距離。
利用兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪，可以怎樣繞繩子呢？
試一試
F
F
討論：這兩種繞線(xiàn)方法有什么不同？
議一議
1．繩子的起點(diǎn)
2．拉力的方向
3．拉力的大小
4．移動(dòng)的距離
繞繩方法：由內(nèi)而外，一上一下
受力分析：
F1+F2+ F3+ F4 =G物
同一根繩子上的力相等：
F1=F2= F3=F4 = F
同一根繩子上的力相等：
F1=F2= F3=F4 = F5= F
受力分析：
F1+F2+ F3+ F4 + F5=G物
s=4h
s=5h
兩個(gè)滑輪組的省力費(fèi)距離情況比較（不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦）
G
G
同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？
F
F
你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？
結(jié)論：
n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)。
F=G總
S=nh
輪軸和斜面
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
1.輪軸
輪軸：使用輪軸可以省力。
船舵
門(mén)的把手
螺絲刀
單車(chē)的踏板
其他輪軸
斜面也是一種省力機(jī)械
2.斜面
盤(pán)山公路
螺絲
其他斜面
定滑輪和定滑輪
滑輪
中心有軸，邊緣有凹槽，能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪。
定滑輪：軸固定不動(dòng)
不省力，不省距離
可以改變力的方向
動(dòng)滑輪
省力，費(fèi)距離
不改變力的方向
滑輪組
定滑輪與動(dòng)滑輪的組合叫滑輪組
繩子自由端的拉力
繩子自由端的距離
1.定滑輪左端繩子下端掛著相同的重物，若在定滑輪右端的繩子自由端分別沿三個(gè)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(gè)力一樣大
F2
F1
F3
D
2.如圖所示，用5牛的拉力F勻速豎直提升重為G的物體，使其上升了0.2米。若不計(jì)滑輪自重及摩擦，關(guān)于物體的重力G和繩子自由端移動(dòng)的距離s，下列判斷中正確的是（　?。?br/>A．G＝2.5牛 s＝0.1米
B．G＝2.5牛 s＝0.4米
C．G＝10 牛 s＝0.1米
D．G＝10牛 s＝0.4米
D
F
G
3.在水平地面上放置一個(gè)重為360N的物體，用圖中所示的裝置勻速拉動(dòng)物體（不計(jì)繩子與滑輪的摩擦），拉力F等于30N，則物體與地面間的摩擦力應(yīng)為（　?。?br/>A．60N
B．120N
C．90N
D．360N
C

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