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1、杠桿的平衡條件:省力杠桿 動(dòng)力臂 阻力臂費(fèi)力杠桿 動(dòng)力臂 阻力臂等臂杠桿 動(dòng)力臂 阻力臂溫故知新第1頁(yè)/共51頁(yè)F2OF1l1l2l1l2F1F2OOF2F1l1l2OF1F2l1l2l2F2l1F1O省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿第2頁(yè)/共51頁(yè)l2 F2O l1 F1 第3頁(yè)/共51頁(yè)Ol2l1F2F 1第4頁(yè)/共51頁(yè)OF1F2l1l 2第5頁(yè)/共51頁(yè)五 其他簡(jiǎn)單機(jī)械第6頁(yè)/共51頁(yè)想想議議你能講個(gè)故事嗎? 我們先來(lái)觀察一幅科學(xué)漫畫第7頁(yè)/共51頁(yè)這個(gè)故事中起到關(guān)鍵作用的是哪個(gè)部件? 你在哪里見到過(guò)嗎?第8頁(yè)/共51頁(yè)物理與生活生活中的滑輪第9頁(yè)/共51頁(yè)滑輪滑輪第10頁(yè)/共51頁(yè)生產(chǎn)中的滑
2、輪第11頁(yè)/共51頁(yè)想想議議 地上有一筐石頭,要運(yùn)到二樓。怎樣運(yùn)? 請(qǐng)你幫忙想個(gè)辦法。第12頁(yè)/共51頁(yè)一、滑輪1. 滑輪是一個(gè)周邊有槽,能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪第13頁(yè)/共51頁(yè)2. 分類定滑輪:使用時(shí)軸固定不動(dòng)。動(dòng)滑輪:使用時(shí)軸和重物一起移動(dòng)。第14頁(yè)/共51頁(yè)探究動(dòng)滑輪與定滑輪的特點(diǎn) 探究實(shí)驗(yàn)第15頁(yè)/共51頁(yè)使用定滑輪有何好處?拉力的方向拉力的大小作用點(diǎn)移動(dòng)的距離觀察直接提重物用定滑輪提重物結(jié)論測(cè)量直接提重物用定滑輪提重物結(jié)論測(cè)量重力作用點(diǎn) 拉力作用點(diǎn)結(jié)論向上向下改變近似相等相等第16頁(yè)/共51頁(yè)定滑輪(1)能否改變用力方向?定滑輪可以改變用力方向。(2)能否省力?定滑輪不能省力。(3)能否省
3、距離?定滑輪不能省距離。F1 F第17頁(yè)/共51頁(yè)受力分析物體勻速上升: F1 = G物理論上不省力也不費(fèi)力。F1G物繩子與定滑輪之間有摩擦,拉力略大假如摩擦忽略不計(jì) 使用定滑輪,既不省力也不費(fèi)力。 F1F1G物第18頁(yè)/共51頁(yè)理論分析 轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng),相當(dāng)于支點(diǎn) O,拉力相當(dāng)于動(dòng)力,物體對(duì)繩子的拉力相當(dāng)于阻力。L1 = L2 F1 = F2 F2 = G物F1 = G物 定滑輪相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿,因此,不省力也不費(fèi)力。l2l1OF2F1第19頁(yè)/共51頁(yè)定滑輪 (1)可以改變用力方向。(2)既不省力也不費(fèi)力,也不省距離。(3)本質(zhì)上,相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿。第20頁(yè)/共51頁(yè)使用動(dòng)滑輪有何好處?
4、拉力的方向拉力的大小作用點(diǎn)移動(dòng)的距離觀察直接提重物用動(dòng)滑輪提重物結(jié)論測(cè)量直接提重物用動(dòng)滑輪提重物結(jié)論測(cè)量重力作用點(diǎn)拉力作用點(diǎn)結(jié)論向上向上不改變省力費(fèi)距離第21頁(yè)/共51頁(yè)動(dòng)滑輪(1)能否改變用力方向?動(dòng)滑輪不能改變用力方向。(2)能否省力?動(dòng)滑輪能省力。(3)能否省距離?動(dòng)滑輪不能省距離。F1 F 第22頁(yè)/共51頁(yè)理論分析支點(diǎn)是 A 點(diǎn)還是 O 點(diǎn)? G R = 2R FF = GR2R=12G 動(dòng)滑輪相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂二倍的省力杠桿。因此能省一半力。杠桿的支點(diǎn)在 O 點(diǎn)處 OAF l2 = Rl1= 2ROG F G 第23頁(yè)/共51頁(yè) 為什么實(shí)驗(yàn)中的拉力比重力的一半大? 2 F2
5、= G動(dòng) + F物 = G動(dòng) + G物 F2 = (G動(dòng) + G物)/2 G物G動(dòng) 一般情況下,忽略動(dòng)滑輪重及繩子與動(dòng)滑輪之間的摩擦。F2 F2 G動(dòng) F物 第24頁(yè)/共51頁(yè)動(dòng)滑輪 (1)不能改變用力方向。 (2)能省一半力,但費(fèi)一倍距離。 F = G/2 s = 2h (3)本質(zhì)上,相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂 2 倍的省力杠桿。第25頁(yè)/共51頁(yè) 1. 在圖中,貨物 G 重為 100 牛,若不計(jì)滑輪的重力,不考慮繩子與滑輪之間的摩擦力。 由 a 圖裝置拉,拉力 F1 = _牛; 由 b 圖裝置拉,拉力 F2 = _牛。F1F2a 想想做做100 50 b 第26頁(yè)/共51頁(yè) 2. 物體被勻速
6、升高時(shí),如果 F = 25 牛,滑輪質(zhì)量不計(jì),則重物 G 受到的重力為 _ 牛。50F = 25 牛第27頁(yè)/共51頁(yè) 在上面的實(shí)驗(yàn)中,拉繩子是豎直拉的,如果斜著拉,上述實(shí)驗(yàn)中的結(jié)論還能成立嗎?想想議議拉力大小會(huì)變化嗎?定滑輪第28頁(yè)/共51頁(yè)斜著拉時(shí),仍舊既不省力也不費(fèi)力。L1 = L2 F1L1 = F2L2F1 = F2l1l2l2l1l2l1F2 F1 F2 F1 F2 F1 第29頁(yè)/共51頁(yè) 使用定滑輪能改變力的方向,但不能省力;使用動(dòng)滑輪能省力,但不能改變力的方向。 那我們能不能把兩者結(jié)合起來(lái),組成滑輪組,使其既可以改變力的方向,又能省力?第30頁(yè)/共51頁(yè) 組成滑輪組,探究滑輪
7、組的特點(diǎn) 把一個(gè)定滑輪與一個(gè)動(dòng)滑輪組合成滑輪組,討論一下,你能設(shè)計(jì)出幾種組合方式?把你的方案畫出來(lái)。 探究實(shí)驗(yàn)第31頁(yè)/共51頁(yè)G G G F F F 2 段繩子承擔(dān)F =(1/2)G2 段繩子承擔(dān)F =(1/2)G3 段繩子承擔(dān)F =(1/3)G第32頁(yè)/共51頁(yè)二、滑輪組 拉力 F 的大小與吊起動(dòng)滑輪的繩子段數(shù) n 有關(guān)。動(dòng)滑輪被幾段繩子吊起,所用的力就是物重的幾分之一即:F = 1nG 拉力 F(繩子自由端)移動(dòng)距離 s 是物體上升高度 h 的 n 倍,即: s = nh第33頁(yè)/共51頁(yè)6 段繩子承擔(dān) F =(1/6)GFG 第34頁(yè)/共51頁(yè)FG 7 段繩子承擔(dān) F =(1/7)G第
8、35頁(yè)/共51頁(yè)F 18 段繩子承擔(dān) F =(1/18)G第36頁(yè)/共51頁(yè)1. 在右圖所示的滑輪組中: (a)若動(dòng)滑輪重 G輪 不計(jì),拉力 F 是多少? 例題F =15G物 (b)若動(dòng)滑輪重 G輪 不能忽略,那么圖中的拉力 F 應(yīng)等于多少?F =15(G物G輪)F G輪 G物 第37頁(yè)/共51頁(yè) 2. 如圖所示,物體 A 重為 100 N,掛重物的鉤子承受的拉力是 _ N。人勻速拉繩子的力是 _ N(動(dòng)滑輪自重不計(jì))。100 50A 第38頁(yè)/共51頁(yè) 3. 如圖所示的四個(gè)滑輪組中,圖 _ 可省一半力,圖 _ 最費(fèi)力,圖 _ 和圖 _ 用力大小一樣。a b c d b c a d 第39頁(yè)/
9、共51頁(yè) 4. 用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)物體 A,怎樣繞線最省力,畫出繞線圖。A F 第40頁(yè)/共51頁(yè)輪軸和斜面 杠桿、滑輪都是簡(jiǎn)單機(jī)械,它們還可以變形為輪軸??茖W(xué)世界第41頁(yè)/共51頁(yè)下面是幾種輪軸1. 井上的轆轤 從右邊看過(guò)去,可畫成下圖:動(dòng)力臂大于阻力臂 省力杠桿。F2 l1 = Rl2 = rO F1 第42頁(yè)/共51頁(yè)2. 汽車的方向盤 從上邊看下去,也可畫成下圖:動(dòng)力臂大于阻力臂省力杠桿。F2 l1 = Rl2 = rO F1 第43頁(yè)/共51頁(yè)F2 l1 = Rl2 = rO F1 3. 水龍頭 從上邊看下去,也可畫成下圖:動(dòng)力臂大于阻力臂省力杠桿。第44頁(yè)/共51頁(yè)船舵 門的把手 螺絲刀 單車的踏板 4. 其他輪
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