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滑輪
第3節(jié)
第十二章 簡單機械
觀察與思考
有沒有什么辦法能夠讓小男孩幫得上忙呢？
二、滑輪組
＋
=
=
使用滑輪組既可以省力；又可以改變力的方向。
滑輪組：用繩子把定滑輪和動滑輪組合在一起使用的簡單機械叫滑輪組。
起重機上有著巨大的滑輪組
F
F
討論：這兩種繞法有什么不同呢？
1.繩子的起點 2.拉力的方向
3.拉力的大小 4.移動的距離
思考角度
活動：用一個定滑輪和一個動滑輪組裝出一個滑輪組，你有幾種組裝方法？
研究不同繞法滑輪組的特點
1.用彈簧測力計測量出鉤碼和動滑輪的重力。
2.如圖甲勻速拉動鉤碼，測出繩子的拉力。并用刻度尺測出鉤碼移動的距離與繩子移動的距離。
3.同樣對乙圖中的滑輪組進行操作。
甲
乙
進行實驗：
實驗 次數(shù) 物體滑輪重力G/N 物體移動 距離h/m 繩子拉力F/N 繩子拉力移動距離s/m
1
2
3
研究甲滑輪組的特點
實驗記錄：
實驗結(jié)論：
甲滑輪組能省力，費距離。
研究乙滑輪組的特點
實驗記錄：
實驗 次數(shù) 物體滑輪重力G/N 物體移動 距離h/m 繩子拉力F/N 繩子拉力移動距離s/m
1
2
3
實驗結(jié)論：
乙滑輪組能省力，費距離。且乙滑輪組更省力，更費距離。
F
F
思考：甲、乙滑輪組提起物體和動滑輪大約需要多少力？
甲
乙
甲滑輪組提起物體和動滑輪需要用約為它們重力1/2的力。乙滑輪組提起物體和動滑輪需要用約為它們重力1/3的力。
你發(fā)現(xiàn)了什么？
對于用一根繩子組裝的滑輪組而言，拉力F與動滑輪相連的繩子段數(shù)n之間存在什么關(guān)系？
拉力F與吊起動滑輪的繩子段數(shù)n的關(guān)系為：
F=
n
(G物+G輪)
n=3
3F
G總
3F=G總
如果不計滑輪重，則：
F=
n
G物
對于用一根繩子組裝的滑輪組而言，繩子自由端移動距離s與物體移動距離h之間存在什么關(guān)系？
繩子自由端移動的距離h與吊起動滑輪的繩子段數(shù)n的關(guān)系為：
s=nh
h
F=
s=
F=100N
s=12m
F=100N
s=
s=
G=100 N
h=10 m
G=
h=
G=
h=10 m
物體以0.2m/s的速度勻速上升10s
每個滑輪重20N。
例題
G
G
G
思考：上述滑輪組吊起動滑輪的繩子段數(shù)n分別是？
n=4
n=4
n=5
1.從輪子數(shù)量少的滑輪開始，由里到外。
2.定動交替，就近連接。
繞線方法
規(guī)律：奇動偶定。
三、輪軸與斜面
輪軸：由具有共同轉(zhuǎn)動軸的大輪和小輪組成的簡單機械叫輪軸。
F2
l1 =R
l2=r
O
F1
輪軸的實質(zhì)：是一個可以連續(xù)轉(zhuǎn)動的杠桿，使用輪軸可以省力。
思考：生活中還有哪些輪軸？
輪軸：是與垂直方向傾斜一定角度、一端高于另一端的平面支撐面，是一種簡單機械。
斜面長是斜面高度的n 倍時，在不計摩擦的情況下，所用的推力為物重的n 分之一。
推力做功：W=Fs
克服重力做功：W=Gh
理想情況下，F(xiàn)s=Gh
h
s
F= G
滑輪組、
輪軸和斜面
滑輪組
輪軸與斜面
定滑輪與動滑輪的組合叫滑輪組
繩子自由端的拉力
繩子自由端的距離
F=
n
(G物+G輪)
s=nh
1.汽車重2×104N，陷入泥中，受到的阻力為3×103N。用如圖所示裝置，則至少要用多大的力才能將汽車拉出？
F
解：由圖可知，有三段繩子連接動滑輪，故
F＝
×3×103 N＝1×103 N
3
1
2.把質(zhì)量相等的A、B兩物體掛在如圖所示的滑輪組下面，不計繩子、滑輪的重力和摩擦，放手后（　　）
A. A上升　
B. A下降
C. A、B均靜止　
D. 無法判斷
B
3. 如圖，分別用甲、乙兩種形式的滑輪組把重為400N的物體勻速向上提起；已知每個滑輪重20N，忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦，圖甲中車對繩子的拉力為______N，圖乙中人對繩子的拉力為_______N。
400
210
4. (中考·武威)如圖所示，某工人站在地面上使用由三個滑輪組成的滑輪組提升重物，請用筆畫線代替繩子，畫出最省力的繞繩方法。
5.小明利用如圖所示的裝置探究滑輪組的特點，他將重為5N的物體勻速提高了1m，每個滑輪重均為1N，不計繩重及摩擦，則繩端移動距離是______m，施加在繩端的拉力F 是______N，懸掛定滑輪處拉力F′是______N。
2
3
10
F
F’

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