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其它简单机械》ppt课件


第13章 力和机械 13章

六 其他简单机械
遵谭中学 吴乾智 2010.10.21

新课引入: 新课引入:

上一节课所学的杠杆是一种简单的机械, 上一节课所学的杠杆是一种简单的机械,在这一 节里我们将继续学习另一种简单机械。首先, 节里我们将继续学习另一种简单机械。首先,请同 学们看一下上图,图中说明什么科学道理呢? 学们看一下上图,图中说明什么科学道理呢?
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动手尝试
采用绳和一个滑轮提升将货物提 到高处,你有什么方法? 到高处,你有什么方法? 请用钩码替代重物来模拟. 请用钩码替代重物来模拟

使用时,轴固定 使用时, 不动, 滑轮。 不动,叫定滑轮。

滑轮在使用时,根据轴 滑轮在使用时,根据轴 的位置是否移动, 的位置是否移动,又分 滑轮和 滑轮两种 两种。 为定滑轮和动滑轮两种。
使用时,轴和 使用时, 重物一起移动, 重物一起移动, 滑轮。 叫动滑轮。 固定在某处的滑轮——定滑轮 甲:固定在某处的滑轮 固定在某处的滑轮 定滑轮 http://physics.sdedu.net 随物体运动的滑轮——动滑轮 乙:随物体运动的滑轮 随物体运动的滑轮 动滑轮

生活中的滑轮

起重机吊臂上的滑轮

电梯中的滑轮

升国旗的滑轮

实验探究:比较定滑轮和动滑轮的特点

使用定滑轮拉物体。 使用定滑轮拉物体。
仔细观察实验,留意力的方向及大小。 仔细观察实验,留意力的方向及大小。

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定滑轮
A:支点在轴心 处。 :支点在轴心O处 B:动力臂l1等于阻力臂 2 :动力臂 等于阻力臂l 阻力臂

.
l2 G

0 l1

1:定滑轮实际上就是等臂杠杆。 定滑轮实际上就是等臂杠杆。 等臂杠杆 2:拉力大小始终等于重物的重力大小 = 2:拉力大小始终等于重物的重力大小。F=G 拉力大小始终等于重物的重力大小。
3:拉力的方向与重物移动的方向相反。 拉力的方向与重物移动的方向相反 相反。 F F F

力 方向 结论:使用定滑轮不省____,但可以改变施力的___。 结论:使用定滑轮不省____,但可以改变施力的___。 不省____,
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使用动滑轮拉物体。 使用动滑轮拉物体。
仔细观察实验,留意力的方向及大小。 仔细观察实验,留意力的方向及大小。

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动滑轮 A:支点在边缘O处 支点在边缘 处 支点
F O

B:动力臂l1为阻力臂 2的2倍。 :动力臂 阻力臂l 倍
1 动力F为阻力G的 2 倍 1 F= 2 G

.
l2

l1

1:动滑轮实质是动力臂为阻力臂 倍的杠杆。 : 滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。 动力臂为阻力臂
G 1 2:在上述情况下,动力是阻力的 2 1 即 F= 2 G

3:拉力的方向与重物的移动方向相同。 :拉力的方向与重物的移动方向相同 相同。

省力 结论:使用动滑轮可以____,但不能改变施力的____。 结论:使用动滑轮可以____,但不能改变施力的____。 可以____,但不能改变施力的 方向
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定滑轮和动滑轮还有什么特点呢?如下图所示, 定滑轮和动滑轮还有什么特点呢?如下图所示, 如果用定滑轮和动滑轮分别拉同一个物体, 如果用定滑轮和动滑轮分别拉同一个物体,物体升 高一格绳子的另一端分别升高多少格? 高一格绳子的另一端分别升高多少格?如果物体升 高两格呢? 高两格呢?

绳子自由端与动 绳子自由端与动 滑轮(或物体 或物体)移动 滑轮 或物体 移动 距离的关系:s=nh 距离的关系

结论:用定滑轮拉物体不省或不费距离,用动滑轮 用定滑轮拉物体不省或不费距离,
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动更大距离。 拉物体需移 动更大距离。

结论: 结论:
1.定滑轮: 定滑轮: (1) 可以改变力的方向 (2) 不省力 (3) 不省也不费距离 实质: =L2, 2,等臂杠杆 =F2 (4) 实质:L1=L2,等臂杠杆 F1=F2 2.动滑轮: 动滑轮: (1) 不改变力的方向 (2) 省一半力 (3) 要多移动距离 实质:L :L1 2,动力臂为阻力臂二倍 (4) 实质:L1=2L2,动力臂为阻力臂二倍 的杠杆 F1=1/2F2,
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思考题: 思考题:
1:使用定滑轮的好处是_________。 :使用定滑轮的好处是 改变用力的方向 好处 2:使用动滑轮的好处是____。 :使用动滑轮的好处是 省力 好处

能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起 能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起 优点把它们 使它们即省力又方便呢? 来,使它们即省力又方便呢? 能。把它们组合成滑轮组。 把它们组合成滑轮组。 滑轮组

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1:滑轮组 :

由一个定滑轮和一个动滑轮组成。 由一个定滑轮和一个动滑轮组成。

F F G G G

F

实验结果:拉力F的大小 实验结果:拉力 的大小与吊起动滑轮的绳子股数 有关。 的大小与 动滑轮的绳子股数 有关。 的绳子股数n有关 1 1 1 F= 2 G F= 2 G F= 3 G http://physics.sdedu.net n=2 n=2 n=3

判断几段绳子的方法:只有与动 滑轮连接的那段绳子才算进去。

n=5 n=2 n=3

G
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实验表明,使用滑轮组吊重物时,若动滑轮重和磨擦不计,动滑 实验表明,使用滑轮组吊重物时 若动滑轮重和磨擦不计, 吊重物 被几股绳子吊起,所用力就是物重 物重的几分之一即 轮被几股绳子吊起,所用力就是物重的几分之一即 F= 1 G n 思考题: 在左图所示的滑轮组中, 思考题: 在左图所示的滑轮组中,

分析:图中吊 动滑轮的绳子股数为5 分析:图中吊起动滑轮的绳子股数为 的绳子股数为
(a)若动滑轮重G/不计,拉力F是多少? (a)若动滑轮重G 不计,拉力F是多少? 1 F= 5 G (b)若动滑轮重 /不能忽略,那么图中的拉 若动滑轮重G 不能忽略,

F G/

应等于多少? 力F应等于多少? 应等于多少
G
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1 F= 5 (G+G/)

2:滑轮组 :
实验表明,使用滑轮组拉重物时,若动滑轮重和摩擦不计, 实验表明,使用滑轮组拉重物时,若动滑轮重和摩擦不计,动 滑轮被几股绳子 被几股绳子拉 所用的力就是物体与接触面摩擦力 摩擦力的几 滑轮被几股绳子拉住,所用的力就是物体与接触面摩擦力的几 分之一。 分之一。即 1 F= n f F T N

.
G

f

1 F= 3 f 如图所示,拉力F的大小等于 的大小等于____。 如图所示,拉力 的大小等于____。

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如图所示,物体 重 = 拉力下 如图所示,物体A重G=80N,在F=60N拉力下 , = 拉力 匀速前进 此时物体A受到的摩擦力等于___ 前进, 受到的摩擦力等于 120N 匀速前进,此时物体 受到的摩擦力等于___ 。(滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计 _N。(滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计) 。(滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计)
N
F

因为 f

T

.

1 F= 2 f

A

所以 f=2F=120N

综合分析得: 综合分析得:

G 1:竖直方向上有一对平衡力 和G 竖直方向上有一对平衡力N和 竖直方向上有一对平衡力 G=N=80N 2:水平方向上有一对平衡力 和f 水平方向上有一对平衡力T和 水平方向上有一对平衡力 T=f=120N

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滑轮组的特点
滑轮组 省力, 省力,费距离 使用多少段绳子吊着 物体, 物体,那么拉力就是 物重的几分之一 既省力又省距离的机 械是不存在的

如下图所示, 如下图所示,用四个滑轮组分别匀速提升 重力相同的物体,若不计滑轮重、 重力相同的物体,若不计滑轮重、绳重及 摩擦,其中用力最小的是( 摩擦,其中用力最小的是( ) A .F1 B .F2 C .F3 D .F4

B

手 摇 钻 自 行 车 把 脚 蹬 轮 盘 F2





r

R

F1

F 1· R = F2 · r

斜面: 省力、 费距离

把它沿长为S米的斜面推 到顶端, 把它沿长为 米的斜面推 到顶端, 经过的距离长了是S 经过的距离长了是 , 但用的力却比物重G小得多了! 但用的力却比物重 小得多了! 小得多了

斜 面 也 是 一 种 简 单 机

S
到H米的 把重物 面 到 米的 用力是物重G,经过的距离是H 用力是物重 ,经过的距离是

H




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