物理第3节 滑轮课前预习ppt课件

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1.滑轮组由____滑轮和____滑轮组成，它既能______，又能改变力的______。 2.不计绳重和摩擦，使用滑轮组时动滑轮和重物由n段绳子承担，提起物体所用的力就是总重的________。公式表示为F=______。绳子自由端移动的距离是物体移动距离的______。
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。
能否有这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？
在实际应用中，人们常常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。
滑轮组可以由多个定滑轮和多个动滑轮组成。
想一想：还有别的绕线方法吗？
a. 如图甲，匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，将拉力方向和示数记录在实验表格中；
b. 分别按照图乙、丙所示方式组装滑轮组，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数,测出钩码受到的重力、钩码上升的高度、绳子自由端移动的距离，并记录在实验表格中。
1. 分析乙、丙两次实验中拉力的大小与方向，并与甲两次实验进行比较，使用滑轮组时拉力的大小和方向与仅使用一个滑轮时有什么不同？
丙实验中弹簧测力计的拉力更小，其方向与乙实验中相反。与甲实验相比，乙、丙两次实验提升同一重物所用的拉力更小，乙实验拉力的方向与甲实验相同，丙实验拉力的方向与甲实验相反。
2. 比较乙、丙两次实验中拉力的大小与方向，以及拉力作用点移动的距离。你还有什么新的发现？
设重物被提升的高度为h，动滑轮上承担物重的绳子段数为n，绳子自由端移动的距离为s，则绳子自由端通过的距离 s 与物体上升高度 h 的关系：
使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但是费距离。
在前面的实验探究中，乙、丙两次实验提升的物体相同，为什么弹簧测力计的示数会不同呢？
滑轮组绕线的方式不同，承担物重的绳子段数不同，所需要的力也不同。
这两种绕线方法有什么不同？
1．绳子的起点2．拉力的方向3．拉力的大小4．移动的距离
①从轮子数量少的钩子开始②定动交替③就近原则④奇动偶定
（1）当没有规定拉力方向时
（2）当规定拉力方向时
采用“反绕法”，即由外及内绕绳。
确定承担物重的绳子段数n
在定、动滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，绕在动滑轮上的绳子段数 n 即为承担物重的绳子段数。
⭐滑轮组的计算中等量关系的归纳
1. 如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为 40 kg 的重物在 2s内匀速提升 2m。不计绳重和摩擦，下列说法中不正确的是（g取 10 N/kg）（ ）作用在绳子自由端的拉力F为150N重物上升的速度是1m/s绳子自由端移动的距离为6m绳子自由端移动的速度是2m/s
解析：重物的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N，承担物重的绳子段数n=3。不计绳重和摩擦,作用在绳子自由端的拉力
绳子自由端移动的距离s=nh=3×2m=6m，C正确。
2. 工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉。请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。
轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫作轮，小轮叫作轴。
汽车方向盘和阀门旋钮都是轮轴类机械。
由杠杆的平衡条件可知 F1R = F2r，因为轮半径 R 大于轴半径 r，所以作用在轮上的力 F1 总是小于作用在轴上的力 F2。因此使用辘轳可以省力。
在实际应用中，为了使用方便或节约材料，常用杆状物体来代替大轮。
如图所示的斜面中，理想情况下（即不考虑斜面的摩擦），力F与重物的重力G满足：Fl=Gh，则沿斜面向上的力 。 由此可知，在斜面高度一定时，斜面越长越省力，即斜面的倾斜角度越小越省力。
在生产生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有轮轴和斜面。如图所示，螺丝刀就是一个_______的实例，手柄_______(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉是一种类似斜面的机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面的长度，螺纹_______(选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。
1. 在建筑工地上，工人师傅有时需要站在地面上通过滑轮组提升重物，请在图甲中画出绳子的绕法。工人师傅有时需要站在楼顶通过滑轮组提升重物，请在图乙中画出绳子的绕法。哪种情况下更省力？
故如图乙绕绳时滑轮组更省力。
2. 利用如图所示的滑轮组提起一个重 600 N 的物体，不计摩擦、滑轮的自重和绳重，各需要多大的力？如果要把物体提高 1 m，绳子的自由端各要移动多少米？
解：上一题图甲中动滑轮上承担物重的绳子共有2段，图乙中动滑轮上承担物重的绳子共有3段，不计摩擦、滑轮的自重和绳重，提升相同的物体，图甲中绳子自由端的最小拉力图乙中绳子自由端的最小拉力
如果将物体提高 h = 1 m，则图甲中绳子自由端移动的距离 s甲 = 2h = 2×1 m = 2 m图乙中绳子自由端移动的距离 s乙 = 3h = 3×1 m = 3 m。
3. 仔细观察自行车，看看它上面有几种简单机械，分别说明它们各起到了什么作用。解：自行车的刹车手闸、车把、脚踏板与轮盘、飞轮等都是简单机械。其中，刹车手闸是省力杠杆，可以起到省力的作用；车把、脚踏板与轮盘、飞轮都是轮轴，也是省力机械。