苏科版九年级全册2 滑轮备课ppt课件
展开1.认识定滑轮和动滑轮;2.了解动滑轮、定滑轮的特点;3.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用;4. 能识别生活和生产中常见的滑轮,能根据要求组装简单的滑轮组。
杠杆是一种常见的简单机械。除了杠杆之外,滑轮也是一种简单机械。大家在生活中见过滑轮吗?
升国旗时,旗手缓缓向下拉绳子,国旗就会徐徐上升。
这是因为旗杆顶部有一个滑轮,它的轴固定不动,这种滑轮叫做定滑轮。
电动起重机吊钩上有一种滑轮,它的轴可以随被吊物体一起运动,当电动机转动并收起绳子时,物体和滑轮就被提起,这种滑轮叫做动滑轮。
二、探究定滑轮和动滑轮的特点
通过滑轮拉起重物,研究下面几个问题。
1.使用定滑轮、动滑轮是否省力(或更费力)?2.使用定滑轮、动滑轮是否省了距离(或需要移动更大的距离)?3.什么情况下使用定滑轮,什么情况下使用动滑轮?
定滑轮其实是一个等臂杠杆。图乙中所示定滑轮两边的力与轮相切,中心轴为杠杆的支点,轮的直径可以看做是一根硬棒,动力和阻力作用在直径的两端,动力臂等于阻力臂。注意:用定滑轮提升重物时,动力移动的距离等于重物升高的高度。
结论:使用定滑轮不省力,不省距离;但可以改变力的方向。
动滑轮则是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。如图丙所示,动滑轮由于一边悬于固定点,重物的重力作用线通过滑轮中心轴,滑轮的“支点”位于固定边与轮相切的地方。过“支点”的轮的直径相当于杠杆,重物的重力为作用在杠杆上的阻力,人施加的力为动力,因此动力臂是直径,阻力臂是半径,动力臂是阻力臂的二倍。
结论:使用动滑轮可以省力,但费距离;且不改变力的方向。
1.定滑轮左端绳子下端挂着重物,若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力(如图所示),力的大小分别为:F1、F2、F3,则( )。 A.F1最大B.F2最大C.F3最大D.三个力一样大
2.用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式,拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动,拉力分别是F1、F2、F3,则( )。 A.F1>F2>F3 B.F2>F3>F1 C.F2>F1>F3 D.F3>F1>F2
定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
能否得到这样一种机械,它既可以省力,又可以改变力的方向呢?
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
结论:使用滑轮组既可以省力; 又可以改变力的方向。
1.绳子的起点2.拉力的方向3.拉力的大小4.移动的距离
这两种绕线方法有什么不同?
图甲中的重物有三段绳子通过动滑轮吊着,每段绳子都要承担重物。用这个滑轮组提起重物如果忽略滑轮的自重、绳重及摩擦,只要用 力就可以提起重物。
当用滑轮组提升重物时拉力与物重之间有何关系?
图乙中的重物由两段绳子通过动滑轮吊着,只要用 力就可以提起重物。
利用两个定滑轮和两个动滑轮,可以怎样绕绳子呢?
讨论:这两种绕线方法有什么不同?
F :拉力n :承担物重的绳子段数G :物重G动 :动滑轮重S :自由端移动的距离h :物体上升的高度
1.轮轴(1)概念:由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械.通常将大轮叫做轮,将小轮叫做轴。(2)实质:轮轴实质是一个可连续转动的杠杆,支点在轮和轴的轴线上。
井上的辘轳从右边看过去,可画成下图:
动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆
汽车的方向盘从上边看下去,也可画成下图:
动力臂大于阻力臂——省力杠杆
2.斜面(1)概念:斜面是指与水平方向有一定倾角的面。(2)作用:斜面是一种省力的简单机械,当需要将重物沿竖直方向向上提时,利用斜面比直接向上提要省力。
轴不随物体一起运动的滑轮
不省力,也不费距离,但可以改变力的方向
轴随物体一起运动的滑轮
省力,但费距离,且不能改变力的方向
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组
1.如图所示三个滑轮中,属于动滑轮的是 。若滑轮的自重和摩擦不计,当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时,则F1、F2和F3的大小关系是 。
解析:在提升物体时,动滑轮会随物体--起运动,故图乙中的滑轮为动滑轮。不计滑轮自重和摩擦,沿F1方向匀速提升物体时,用的是定滑轮,根据定滑轮不省力知,F1=G;沿F2方向匀速提升物体时,用的是动滑轮,根据动滑轮能够省一半的力知,F2= G;沿F3方向匀速提升重物时,用的是定滑轮,根据定滑轮不省力知,F3=G。由以上分析得出:F1=F3>F2。答案: 乙 F1=F3>F2
2.如图所示,工人利用滑轮组将200 N的重物匀速向上提升到2m高的平台上则他所用的拉力为 N,绳子自由端向下移动的距离为 m。(不计绳重、动滑轮重及摩擦)
解析:由图知,滑轮组承担物重的绳子段数n=2,不计绳重、动滑轮重及摩擦,工人所用的拉力F=100 N;绳子自由端向下移动的距离s=nh=2x2 m=4 m。答案: 100 4
3.如图所示,小轿车的方向盘相当于一个轮轴。若F1=20 N,盘的半径为20 cm,轴的直径为4 cm,不计摩擦, 则F2= N。门锁的把手相当于一个 (填“省力”或“费力”)轮轴。
解析:由题知,F1=20 N,盘的半径R=20 cm ,轴的半径r=2cm,轮轴实质是杠杆的变形,不计摩擦,根据杠杆的平衡条件可得F1R=F2r,则F2=200N。门锁的把手,外轮半径大于轴半径,动力作用在外轮上,相当于一个省力轮轴。答案: 200 省力
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