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其他简单机械其他简单机械 想想议议想想议议我们先来观察一幅科学漫画我们先来观察一幅科学漫画 这个故事中起到关键作用的是哪个部件这个故事中起到关键作用的是哪个部件? 你在哪里见到过吗？你在哪里见到过吗？ 物理与生活物理与生活生活中的滑轮生活中的滑轮 滑轮滑轮滑轮滑轮 想想议议想想议议 地上有一筐石头，要运到二楼怎样运地上有一筐石头，要运到二楼怎样运? 请你帮请你帮忙想个办法忙想个办法 一、滑轮一、滑轮1. 滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮 2. 分类分类定定滑轮：滑轮：使用时使用时轴固定不动轴固定不动动动滑轮：滑轮：使用时使用时轴和重物一起移动轴和重物一起移动 探究动滑轮与定滑轮的特点探究动滑轮与定滑轮的特点 探究实验探究实验 定滑轮定滑轮(1)能否改变用力方向能否改变用力方向?定滑轮定滑轮可以改变用力方向可以改变用力方向 (2) )能否省力能否省力?定滑轮定滑轮不能省力不能省力3)能否省距离能否省距离?定滑轮定滑轮不能省距离不能省距离F1 F 受力分析受力分析物体匀速上升物体匀速上升: F1 = G物物理论上不省力也不费力。
理论上不省力也不费力F1＞＞G物物绳子与定滑轮之间有摩擦，拉力略大绳子与定滑轮之间有摩擦，拉力略大假如摩擦忽略不计假如摩擦忽略不计 使用定滑轮，既不省力也不费力使用定滑轮，既不省力也不费力 F1F1G物物 理论分析理论分析 转轴固定不动，相当于支点转轴固定不动，相当于支点 O，拉力相当于动力，，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力物体对绳子的拉力相当于阻力L1 = L2 F1 = F2 F2 = G物物F1 = G物物 定滑轮相当于一个等臂杠杆，定滑轮相当于一个等臂杠杆，因此，不省力也不费力因此，不省力也不费力l2l1OF2F1 定滑轮定滑轮 ( (1) )可以改变用力方向可以改变用力方向 (2) )既不省力也不费力，也不省距离既不省力也不费力，也不省距离 (3) )本质上，相当于一个等臂杠杆本质上，相当于一个等臂杠杆 动滑轮动滑轮( (1) )能否改变用力方向能否改变用力方向?动滑轮动滑轮不能改变用力方向不能改变用力方向。
(2) )能否省力能否省力?动滑轮动滑轮能省力 (3) )能否省距离能否省距离?动滑轮动滑轮不能省距离不能省距离F1 F 理论分析理论分析支点是支点是 A 点还是点还是 O 点点?∵∵ G · R = 2R · FF = GR2R=12G 动滑轮动滑轮相当于一个动相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力力臂是阻力臂二倍的省力杠杆因此能省一半力因此能省一半力杠杆的支点在杠杆的支点在 O 点处点处 OAF l2 = Rl1= 2ROG F G 动滑轮的实质动滑轮的实质动滑轮实质可看做是一个动滑轮实质可看做是一个动力臂是阻力动力臂是阻力臂两倍的杠杆臂两倍的杠杆 动滑轮动滑轮 ( (1) )不能改变用力方向不能改变用力方向 ( (2) )能省一半力，但费一倍距离能省一半力，但费一倍距离 F = G/ /2 s = 2h ( (3) )本质上，相当于一个动力臂为阻力臂本质上，相当于一个动力臂为阻力臂 2 倍的省倍的省力杠杆 1. 在图中，货物在图中，货物 G 重为重为 100 牛，若不计滑轮的重牛，若不计滑轮的重力，不考虑绳子与滑轮之间的摩擦力。
力，不考虑绳子与滑轮之间的摩擦力 由由 a 图装置拉，拉图装置拉，拉力力 F1 = _____牛；牛； 由由 b 图装置拉，拉图装置拉，拉力力 F2 = _____牛F1F2a 想想做做想想做做100 50 b 2. 物体被匀速升高时，如果物体被匀速升高时，如果 F = 25 牛，滑轮质量牛，滑轮质量不计，则重物不计，则重物 G 受到的重力为受到的重力为 _____ 牛50F = 25 牛牛 在上面的实验中，拉绳子是竖直拉的，如果斜着在上面的实验中，拉绳子是竖直拉的，如果斜着拉，上述实验中的结论还能成立吗拉，上述实验中的结论还能成立吗?想想议议想想议议拉力大小会变化吗拉力大小会变化吗?定滑轮定滑轮 斜着拉时，仍旧斜着拉时，仍旧既不省力也不费力既不省力也不费力L1 = L2 F1L1 = F2L2F1 = F2l1l2l2l1l2l1F2 F1 F2 F1 F2 F1 使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力；使用使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向动滑轮能省力，但不能改变力的方向。
那我们能不能把两者结合起来，组成滑轮组，使那我们能不能把两者结合起来，组成滑轮组，使其既可以改变力的方向，又能省力其既可以改变力的方向，又能省力? 组成滑轮组，探究滑轮组的特点组成滑轮组，探究滑轮组的特点 ①①把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组，讨论把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组，讨论一下，你能设计出几种组合方式？把你的方案画出来一下，你能设计出几种组合方式？把你的方案画出来 探究实验探究实验 G G G F F F 2 段绳子承担段绳子承担F =( (1/2) )G2 段绳子承担段绳子承担F =( (1/2) )G3 段绳子承担段绳子承担F =( (1/3) )G 二、滑轮组二、滑轮组 拉力拉力 F 的大小的大小与吊起与吊起动滑轮动滑轮的绳子段数的绳子段数 n 有关动动滑轮滑轮被几段绳子吊起被几段绳子吊起，所用的力就是，所用的力就是物重物重的几分之一即的几分之一即:F = 1nG 拉力拉力 F( (绳子自由端绳子自由端) )移动距离移动距离 s 是物体上升高度是物体上升高度 h 的的 n 倍，即倍，即: s = nh G物G物G物G物n=n=n=n=n=n=F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= 不计摩擦、绳重和动滑轮的自重时不计摩擦、绳重时(动滑轮的自重为G动)：152324G物G物 /2G物 /2G物 /3G物 /5G物 /4 GFF=?GFF=?F=G/4F=G/51.1.根据绕线确定根据绕线确定F F与与G G的大小关系的大小关系（（不计摩擦、绳重和动滑轮重）） FFF=1/2GF=1/3G绳子的绕法：当n为偶数时，绳子的起端（或末端）在定滑轮上；当n为奇数时，绳子的起端（或末端）在动滑轮上。
2.2.根据根据F F与与G G的大小关系画出绕线的大小关系画出绕线 3. 如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿F.13F＝ffNGT 1. 在右图所示的滑轮组中在右图所示的滑轮组中: ( (a) )若动滑轮重若动滑轮重 G轮轮 不计，拉力不计，拉力 F 是多少是多少? 例 题例 题F =15G物物 ( (b) )若动滑轮重若动滑轮重 G轮轮 不能忽略，那么不能忽略，那么图中的拉力图中的拉力 F 应等于多少应等于多少?F =15( (G物物＋＋G轮轮) )F G轮轮 G物物 2. 如图所示，物体如图所示，物体 A 重为重为 100 N，挂重物的钩子，挂重物的钩子承受的拉力是承受的拉力是 _____ N人匀速拉绳子的力是人匀速拉绳子的力是 _____ N( (动滑轮自重不计动滑轮自重不计) )100 50A 3. 如图所示的四个滑轮组中，图如图所示的四个滑轮组中，图 ______ 可省一半可省一半力，图力，图 ______ 最费力，图最费力，图 ______ 和图和图 ______ 用力大用力大小一样a b c d b c a d 4. 用如图所示的滑轮组拉动物体用如图所示的滑轮组拉动物体 A，怎样绕线最，怎样绕线最省力，画出绕线图。
省力，画出绕线图A F 轮轴和斜面轮轴和斜面 杠杆、滑轮都是简单机械，它们还可以变形为杠杆、滑轮都是简单机械，它们还可以变形为轮轴轮轴科学世界科学世界 下面是几种轮轴下面是几种轮轴1. 井上的辘轳井上的辘轳 从右边看过去，可画成下图从右边看过去，可画成下图:动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆省力杠杆F2 l1 = Rl2 = rO F1 2. 汽车的方向盘汽车的方向盘 从上边看下去，也可画成下图从上边看下去，也可画成下图:动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂——省力杠杆省力杠杆F2 l1 = Rl2 = rO F1 F2 l1 = Rl2 = rO F1 3. 水龙头水龙头 从上边看下去，也可画成下图从上边看下去，也可画成下图:动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂——省力杠杆省力杠杆 船舵船舵 门的把手门的把手 螺丝刀螺丝刀 单车的踏板单车的踏板 4. 其他轮轴其他轮轴 斜面也是一种省力机械斜面也是一种省力机械 甲甲 20公分公分 20公分公分 20公分公分 乙乙 丙丙 将玩具车升高将玩具车升高 20 公分，甲最费力，丙最省力，公分，甲最费力，丙最省力，由此可知斜面越缓和越省力。
由此可知斜面越缓和越省力 其他斜面其他斜面 学学生生练练习习当堂检测1.观察人们利用简单机械的情景其中，甲的目的是_______，乙的目的是________________图甲图乙省力 改变力的方向 学学生生练练习习当堂检测2.如图所示,物体 A 和 B 所受重力都为120 N,滑轮重力不计当分别用力匀速提升物体A和B时，FA为_____N，FB为_____N60 120 学学生生练练习习当堂检测3.使用一个定滑轮将一重物提升2m，则绳子自由端拉过的距离为_____ m ；如果改用一个动滑轮来提升重物，且提升同样的高度，则绳子自由端拉过的距离为______ m 2 4 学学生生练练习习当堂检测4.用滑轮组提升重1000N的物体A如果每个滑轮重50N，绳子能承受的最大拉力为500N，请在图中画出绕绳方法 学学生生练练习习当堂检测5.使用斜面可以______，但__________往汽车上搬运油桶，在地面与车中间搭一块木板，这就是利用了________；某同学通过仔细观察发现生活中有许多简单机械，如：把钥匙插入锁孔开锁时，钥匙就相当于_______（选填“杠杆”、“轮轴”、“滑轮”或“斜面”），它是一个_____(选填“省力”或“费力”）的机械。
省力 费距离 斜面 轮轴 省力 答案： •如下右图所示，已知物重为G，则各图中的拉力F各为多少？（滑轮组及摩擦不计） •如下左图所示，在水平面桌面上放一个200N重的物体，物体与桌面的摩擦力为40N，匀速拉动物体时，水平拉力F应为 •如图所示，重500N的人站在重 100N的吊篮内使吊篮和他一起匀速上升．不计滑轮重及摩擦，求： •( 1 ）人拉绳子的力是多大？ •( 2 ）人对吊篮的压力是多大？ •如图12所示，物体A 的重力为10N ，滑轮重力为2N，弹簧测力计示数20N，求：•（1）物体B的重力•（2）物体A对地面的压力 •如图13所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以lm/s的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为5N，若不计动滑轮、绳子、弹簧测力计的重力和动滑轮与绳间摩擦，那么物体A与水平面的摩擦力大小为多大？拉力F在2s内移动的距离是多少？ •一根直杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一个重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，如下图所示，在力F使直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F的大小变化情况应是( )• A．一直在增大 B．一直在减小 C．先增大、后减小 D．先减小、后增大 •如图29，轻质杠杆的支点为O，力臂OA = 0.2 m，OB = 0.4 m，在A端挂一体积为10-3 m3的物体G，B端施加一竖直向下、大小为10 N的拉力，杠杆恰能在水平位置平衡．求： 图27•(1)物体G所受重力．•(2)物体的密度．(g=10 N／kg)图图27 •用下滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，图中 滑轮是定滑轮， 滑轮 是动滑轮。
已知小车的重量G=5N，拉力大小F=3N，则物体与地面之间摩擦力f= N若小车在拉力作用下前进了5m，则绳子被拉力F拉过 m F甲甲乙乙 •如下图，放在水平地面上的物体所受重力为G，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮，它的另一端受的拉力为F，地面对物体的支持力为N，下面关于这三个力大小的关系正确的是（ ）•A．F=G ; B．G=N ; C．F+N=G ; D． F=N. •如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），•求：（1）动滑轮重；•（2）绳自由端的移动速度为多大？•（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由 端的拉力至少多大？ •如图13-5-1所示，标出了轮半径和轴半径，物体的质量都相同，则最大拉力是___ •如图13-5-11所示四个滑轮组，如果滑轮的重力和一切摩擦及丙组的板重不计，重物G的重力为600 N要将重物匀速提起，四种情况下拉力F分别为F甲=_________，F乙=_________，F丙=_________，F丁=_________。
