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课件网) 第十一章 简单机械和功 第二节 滑 轮 定滑轮和动滑轮 探究定滑轮和动滑轮工作时的特点 滑轮组 轮轴 我家住在四楼,装修时,长木料无法通过楼梯运上楼,用什么方法才能把木料运上楼呢? 你可以用滑轮试一试! 在完成类似提升重物的任务时,人们常常用到滑轮这种简单机械,滑轮的主要部分是能绕轴转动的轮子。 滑轮 周边有槽,能绕轴转动的轮子. 定滑轮 (1)定义:轴的位置固定不动的 滑轮,如图1 甲所示. 知识点 定滑轮和动滑轮 1 (2)实质:定滑轮可以看成一个支点在中心,动力臂和阻力臂都等于滑轮半径的等臂杠杆,如图乙所示. (3)特点:不能省力,但能改变力的方向. 深度思考 使用定滑轮的过程中,人拉绳移动的距离和物体上升的高度之间有什么关系? 深度理解 使用定滑轮时,物体上升的高度h 和绳端移动的距离相等s( 如图3 所示). 动滑轮 (1)定义:轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮,如图2 甲所示. (2)实质:当拉力F 竖直向上时, 动滑轮可以看成一个支点在 一端,动力臂(等于滑轮直径) 是阻力臂(等于滑轮半径)两倍的杠杆,如图2 乙所示. (3)特点:不能改变施力的方向, 最多可以省一半力. 深度思考 使用动滑轮时,人拉绳移动的距离和物体升高的高度之间有什么关系? 深度理解 使用动滑轮时,绳端移动的距离是物体上升的高度的两倍(如图4). [上海模拟] 如图5 所示,用竖直向上的力F 匀速提 起重力为20 N 的物体,若不计摩擦、绳和滑轮的重力,则拉力F 的大小为( ) A.5 N B.10 N C.20 N D.40 N 例1 B 解题秘方:用动滑轮提升重物时,不计摩擦、绳和滑轮重的情况下,拉力F= ;不计摩擦、绳重的情况下,拉力F= . 解析:若不计摩擦、绳和滑轮的重力,使用动滑轮时能省一半力,则拉力F= G物= ×20 N=10 N. 1.[ 锡山期中] 用如图6 所示的滑轮, 拉力沿不同方向将一重物提起(不计摩擦),那么用的拉力大小是( ) A.F1 大 B.F2 大 C.F3 大 D. 一样大 D 1. 定滑轮工作时的特点 实验设计:用弹簧测力计直接测量钩码的重力G; 如图7 所示,组装定滑轮;匀速竖直向下拉动弹簧测力计,使钩码匀速上升,读出弹簧测力计的示数F;改变钩码个数和弹簧测力计的施力方向进行多次实验. 知识点 探究定滑轮和动滑轮工作时的特点 2 论证思考 (1)根据什么实验现象,说明使用定滑轮不能省力? (2)根据什么实验事实,说明使用定滑轮可以改变施力的方向? 论证结果每次实验时,弹簧测力计示数都等于钩码的重. 论证结果使用定滑轮时,人们用一个方向向下的拉力就能使重物上升. 实验结论:使用定滑轮不能省力,可以改变施力的方向. 2. 动滑轮工作时的特点 实验设计:用弹簧测力计直接测量钩码和动滑轮的总重G;如图8 所示,组装动滑轮;匀速竖直向上拉动弹簧测力计,且读出弹簧测力计的示数F. 改变动滑轮下端所挂钩码的数量,进行多次实验,将实验数据记录在表格中. 实验次数 钩码和滑轮总G/N 弹簧测力计示数F/N 1 1.2 0.6 2 2.2 1.1 3 3.2 1.6 论证思考 使用动滑轮时,弹簧测力计示数与钩码和动滑轮的总重之间是什么关系? 论证结果 使用动滑轮时,弹簧测力计示数小于钩码和动滑轮的总重;弹簧测力计示数约为钩码和滑轮总重的. 实验结论:使用动滑轮时,最多可以省力一半,但不能改变施力的方向. [泰兴期中] 小明同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,实验装置如图9 所示. 例2 (1)在探究定滑轮特点时,按图甲操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会 _____(填“大于”“等于”或“小于”)物体的重力,其原因是 _____ (不计绳重及摩擦). 小于 测力计有重力 解题秘方:对定滑轮而言,测力计倒过来使用时,弹簧测力 ... ...