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1、第二節(jié)滑輪及其應(yīng)用(第2課時)滬科版新教材同步教學(xué)課件第十章 機(jī)械與人不能省力可以改變力的方向可以省力不能改變力的方向定滑輪動滑輪如何既省力又能改變力的方向如何既能吃到香菇又能吃到肉肉?香菇炒肉定滑輪雖然能改變力的方向,使我們工作方便,但不能省力;于是人們就把定滑輪和動滑輪組合起來使用,把它們各自的優(yōu)點結(jié)合起來,這樣就組成了滑輪組.而動滑輪雖然能省一半力,但不能改變力的方向,使用時經(jīng)常感覺不便.由一個定滑輪和一個動滑輪繞成滑輪組有幾種繞法?G小組討論通過實驗科學(xué)探究提出問題:研究使用滑輪組將物體豎直向上提升過程中,用力大小、承擔(dān)物重的繩子段數(shù),移動距離與物重、物體上升距離之間的關(guān)系。猜想
2、與假設(shè)制定計劃設(shè)計實驗彈簧測力計測量物重,動滑輪重和力的大小尺子測量力移動的距離和物體移動的距離物重拉力F物體上升距離h(cm)繩端(拉力作用點)移動距離s(cm)大小方向與動滑輪相連的繩子段數(shù)1:滑輪組由一個定滑輪和一個動滑輪組成。FFFGGG實驗結(jié)果:12F=G13F=G12F=G拉力F的大小與吊起動滑輪的繩子股數(shù)n有關(guān)。n=2n=2n=3使用滑輪組提升物體(勻速)物重拉力F物體上升距離h(cm)繩端(拉力作用點)移動距離s(cm)大小方向?qū)嶒灲Y(jié)論:滑輪組可以省力,但費n倍距離經(jīng)行實驗收集數(shù)據(jù)與動滑輪相連的繩子段數(shù)滑輪組F拉=1/nG物S=nh繩子端移動的距離物體上升的距離與動滑輪相
3、連的繩子段數(shù)h物體升高h(yuǎn)相當(dāng)于繩子少了3h,則繩子端在相等的時間移動的距離為3h實驗結(jié)論滑輪組中拉力的大小和承擔(dān)物體重力的繩子段數(shù)(即與動滑輪相連的繩子段數(shù))有關(guān)在不考慮繩子與滑輪組的摩擦力,動滑輪重力的情況下在不考慮繩子與滑輪組摩擦力,而考慮動滑輪重力的情況下S=nhS=nh滑輪組滑輪組的特點在不計摩擦?xí)r,所用動力是物體和動滑輪總重的n分之一,動力通過的距離s是阻力通過距離h的n倍FG物+G動n繩子根數(shù)(n):與動滑輪直接接觸的繩子根數(shù)snh1.如圖所示,物重100N,不計摩擦、繩重及動滑輪重,求拉力F的大小。例題反饋:解:F=—=50NG2判斷依據(jù):看是否直接與動滑輪相連一條規(guī)律:當(dāng)
4、股數(shù)n為奇數(shù)時,繩子的一端從動滑輪開始連;當(dāng)股數(shù)n為偶數(shù)時,繩子的一端從定滑輪開始連奇動、偶定從里向外2、如下圖所示,用四個滑輪組分別勻速提升重力相同的物體,若不計滑輪重、繩重及摩擦,其中用力最小的是()A.F1B.F2C.F3D.F4B例題反饋:3.如圖所示,物體A重G=80N,在F=60N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)AF.fTNG1:豎直方向上有一對平衡力N和G2:水平方向上有一對平衡力T和fG=N=80NT=f=120N12F=f因為所以f=2F=120N綜合分析得:120N中考連接如圖所示,用滑輪組勻速提升物體A時,彈簧
5、測力計的示數(shù)為N,如果不計滑輪重和摩擦,物體A的重力為N。5.416.2中考連接如圖所示,用滑輪組將重為900N的物體勻速提升2m,不計摩擦和滑輪重,所施加的拉力F=_______N,繩子移動的距離S=___m3006F:作用在繩子自由端的拉力G:被提升的物體的重力G動:動滑輪自身的重力分析探究F與G及G動關(guān)系:FGG動FGG動對動滑輪受力分析①不計動滑輪重、繩重、摩擦(即最理想的情況)②不計繩重、摩擦,但考慮動滑輪重FGF向上=G3FF向下=因為動滑輪處于平衡狀態(tài),所以受的是力所以F向上=F向下即3F=G即F=G13對動滑輪受力分析不計動滑輪重平衡FGF向上=G+G動3FF向下=因為動
6、滑輪處于平衡狀態(tài),所以受的是平衡力所以F向上=F向下即3F=G+G動即F=(G+G動)13對動滑輪受力分析考慮動滑輪重G動FFG對于滑輪組,同學(xué)們一定要理解并熟記下面的幾個關(guān)系式:⑴繩子自由端移動的距離s與物體被提升的高度h之間的關(guān)系:⑵作用在繩子自由端的拉力F與被提升的物體的重力G之間的關(guān)系(不計滑輪重、繩重和摩擦)S=hF=1∕nG⑶作用在繩子自由端的拉力F與被提升的物體的重力G、動滑輪重G動之間的關(guān)系(不計繩重和摩擦但考慮滑輪重)F=1∕n(G+G動)n總結(jié):很顯然:吊起動滑輪的繩子的股數(shù)越多,就越省力S=nh不計動滑輪重時:不計繩重、摩擦考慮動滑輪重時:F=G1nF=(G+G動)
7、1n設(shè)吊起動滑輪的繩子的股數(shù)為n,則關(guān)系式:V繩=nV物判斷依據(jù):看是否直接與動滑輪相連一條規(guī)律:當(dāng)股數(shù)n為奇數(shù)時,繩子的一端從動滑輪開始連;當(dāng)股數(shù)n為偶數(shù)時,繩子的一端從定滑輪開始連奇動、偶定從里向外怎樣判斷滑輪組能省多少力?F=____G1/6WWW第2題:很輕松地就可將兩木棍拉合攏說明使用滑輪組可以省力變形的滑輪組F.2:滑輪組實驗表明,使用滑輪組拉重物時,若動滑輪重和摩擦不計,動滑輪被幾股繩子拉住,所用的力就是物體與接觸面摩