第十一章第二节滑轮
*你注意过旗杆顶端上的装置吗?旗杆顶端装有滑轮*在建筑工地上,我们常看到起重机,能将重物吊到很高的地方,那起重机上是否有滑轮呢?在起重机上有滑轮
*在日常生活中,你还注意到哪些装置上也有滑轮?健身器升降凉衣架
1.滑轮(1)概念:周边有槽,能绕轴转动的圆轮(2)构造:圆轮、轴、框架、钩子滑轮在使用时,根据轴的位置是否移动,分为定滑轮和动滑轮
2.定滑轮(1)概念:使用滑轮时,轴的位置固定不变的滑轮,称为定滑轮“做一做”:定滑轮的特点是什么?a.将滑轮按右图安装好,在它的左侧挂上钩码,竖直向下拉弹簧测力计,使钩码保持平衡状态,读取弹簧测力计的示数,这个示数与钩码的重力有何关系。b.改变钩码的个数,重复上述实验。c.钩码个数不变,改变弹簧测力计拉力的方向,记下示数。
实验次数钩码的重力/N拉力的方向弹簧测力计的示数/N(1)1竖直向下(2)2竖直向下(3)2斜向下(4)2水平方向实验数据:“议一议”:使用定滑轮有何特点呢?(2)使用定滑轮的特点:使用定滑轮不省力,但可以改变施力的方向
F2F1GF2F1GF2F1(3)定滑轮的实质:定滑轮是一个等臂杠杆F2F1Gl1l2l1=l2
3.动滑轮(1)概念:使用滑轮时,轴的位置随被拉物体一起移动的滑轮,称为动滑轮“做一做”:动滑轮的特点是什么?a.将滑轮按右图安装好,在动滑轮的正下方挂上钩码,竖直向上拉弹簧测力计,使钩码保持平衡状态,读取弹簧测力计的示数,这个示数与钩码的重力有何关系。b.改变钩码的个数,重复上述实验。c.钩码个数不变,改变弹簧测力计拉力的方向,记下示数。
实验次数钩码的重力/N拉力的方向弹簧测力计的示数/N(1)1竖直向下(2)2竖直向下(3)2斜向下(4)2水平方向实验数据:“议一议”:使用动滑轮有何特点呢?(2)使用动滑轮的特点:使用动滑轮可以省力,但不可以改变施力的方向。
F2F1GF2F1GF2F1(3)动滑轮的实质:动滑轮是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆。F2F1Gl1l2l1=2l2O
动滑轮是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆那么,动力等于阻力的二分之一。即:F1=F2=G1212问:实验中弹簧测力计的示数F=G,为何?12滑轮本身也有重力F=(G+G轮)12若匀速拉动,还有阻力的作用。
若拉力F沿斜上方拉,F=G吗?12F2F1Gl1l2OF1/l1/∵动力臂l1减小∴动力F增大要使动滑轮省一半的力,必须使绳子沿竖直方向拉。
使用定滑轮能改变施力的方向,使用动滑轮能省一半的力,把它们组合起来呢?4.滑轮组(1)概念:定滑轮和动滑轮的组合装置称为滑轮组“做一做”:探究滑轮组的作用a.将两个单滑轮按照图示1安装好,绳子自由端用弹簧测力计拉住,读出示数填入表格。b.按图2、3安装好,分别测出弹簧测力计的示数,填入表格。图1图2图3FFF
实验次数钩码的重力/N弹簧测力计示数/N吊起动滑轮的绳子的股数n(1)3(2)3(3)3实验结果:滑轮组的使用特点:
b.F=G1n(理想情况下)F指绳子自由端的拉力大小G指动滑轮轴上所受到的力的大小n指吊动滑轮的绳子的股数若动滑轮的重力为G动则,F=(G+G动)1na.使用滑轮组即可以省力又可以改变施力的方向
“生活·物理·社会”:1.轮轴:F1F2轮轴也可看作杠杆“画一画”:画出轮轴的五要素ORr“练一练”:绳子自由端拉力的大小F1=F2GrR=GrR∵R>r∴F1