“探究滑輪的作用”

1、巴公二中巴公二中 李瑞霞李瑞霞 6.6 探究滑輪的作用探究滑輪的作用漫畫：說明了什么？漫畫：說明了什么？框框軸軸輪輪滑輪的結(jié)構(gòu)滑輪的結(jié)構(gòu):國(guó)旗桿上的國(guó)旗桿上的定滑輪定滑輪使用定滑輪有什么好處？使用定滑輪有什么好處？F3F1F2GGG試比較F1 、F2 、F3的大小： F1 = F2 = F3結(jié)論：使用定滑輪不省_，但可以改變施力的_。力方向使用定滑輪時(shí)的理論分析使用定滑輪時(shí)的理論分析定滑輪定滑輪:定滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿。定滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿。oFFFGOL2L1L1L2=相當(dāng)于一個(gè)相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿等臂杠桿F = GFGOL2L1L1=L2相當(dāng)于一個(gè)相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿等臂杠桿F = G改

2、變拉力方向后，還改變拉力方向后，還是等臂杠桿，所以只是等臂杠桿，所以只使用定滑輪，無(wú)論拉使用定滑輪，無(wú)論拉力方向怎么樣，力方向怎么樣，F(xiàn)G使用動(dòng)滑輪有什么好處使用動(dòng)滑輪有什么好處？結(jié)論結(jié)論2：使用動(dòng)滑輪可以省一半力，：使用動(dòng)滑輪可以省一半力，但不能改變拉力的方向。但不能改變拉力的方向。動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪： 動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)力臂是阻力動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂臂2倍的杠桿。（即倍的杠桿。（即 L1=2L2）使用動(dòng)滑輪時(shí)的理論分析使用動(dòng)滑輪時(shí)的理論分析、動(dòng)滑輪在使用時(shí)，同樣可以找出跟它相當(dāng)?shù)?、?dòng)滑輪在使用時(shí)，同樣可以找出跟它相當(dāng)?shù)母軛U。請(qǐng)認(rèn)定一下，杠桿的支點(diǎn)是杠桿。請(qǐng)認(rèn)定一下，杠桿的支點(diǎn)是A還是還

3、是O點(diǎn)？點(diǎn)？并指出拉力并指出拉力F與物重與物重G的關(guān)系。的關(guān)系。GFGFOAGFOAGFOAOGFL2 = RL1 = 2R 根據(jù)杠桿的平衡條件根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1F2L2，有：，有：F1=2F2，杠桿的支點(diǎn)在杠桿的支點(diǎn)在O上上F = 1/2F2即：即：F=1/2GOGFL2 = R L1 = 2R 動(dòng)滑輪在使用時(shí)，動(dòng)滑輪在使用時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂二倍于阻力臂的省力杠桿臂二倍于阻力臂的省力杠桿。因此拉。因此拉力與物重的關(guān)系是：力與物重的關(guān)系是： F=1/2G定滑輪：定滑輪：使用使用定定滑輪滑輪不省不省，但但可以改變施力的可以改變施力的，是等臂，是等臂杠桿，杠桿，不費(fèi)距離不費(fèi)

4、距離。動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪：使用：使用動(dòng)動(dòng)滑輪滑輪可以可以， 但不能改變施力的但不能改變施力的，是動(dòng)，是動(dòng)力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿，要力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿，要費(fèi)費(fèi)物體升高高度物體升高高度一倍的距離一倍的距離。省力省力方向方向力力方向方向 定滑輪的優(yōu)點(diǎn)是可以改變拉定滑輪的優(yōu)點(diǎn)是可以改變拉力的方向；動(dòng)滑輪的優(yōu)點(diǎn)是可以力的方向；動(dòng)滑輪的優(yōu)點(diǎn)是可以省一半力。如果即要省力又要能省一半力。如果即要省力又要能改變拉力的方向，我們應(yīng)該怎么改變拉力的方向，我們應(yīng)該怎么辦呢？辦呢？ 使用定滑輪能改變力的方向，但不能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，但不能改變省力；使用動(dòng)滑輪能省力，但不能改變

5、力的方向。力的方向。那我們那我們能不能能不能把把兩者結(jié)合起來(lái)，兩者結(jié)合起來(lái)，組成滑輪組，使其又可以既改組成滑輪組，使其又可以既改變力的方向，又能省力變力的方向，又能省力？、活動(dòng)、活動(dòng)5：組成滑輪組：組成滑輪組 把一個(gè)定滑輪與一個(gè)動(dòng)滑輪組合成滑輪組，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？把你的討論一下，你能設(shè)計(jì)出幾種組合方式？把你的方案畫在下面方框中，并動(dòng)手做一做。方案畫在下面方框中，并動(dòng)手做一做。FGFGGF、活動(dòng)、活動(dòng)5：組成滑輪組：組成滑輪組FGFGGF還可以用多幾個(gè)滑輪來(lái)組成滑輪組嗎？試試看。還可以用多幾個(gè)滑輪來(lái)組成滑輪組嗎？試試看。2段繩子承擔(dān)段繩子承

6、擔(dān)F=(1/2)G2段繩子承擔(dān)段繩子承擔(dān)F=(1/2)G3段繩子承擔(dān)段繩子承擔(dān)F=(1/3)GFGFGGF實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 拉力拉力F的大小的大小與與吊吊起起動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪的繩的繩子段數(shù)子段數(shù)n有關(guān)。有關(guān)。動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪被幾段繩被幾段繩子吊起子吊起，所用力就是，所用力就是物重物重的幾的幾分之一即分之一即1nFG1 1. .定滑輪：定滑輪：軸軸_的滑輪。的滑輪。 特點(diǎn)特點(diǎn): :_省力，但可以改變用力的省力，但可以改變用力的_。 實(shí)例：實(shí)例：升升_，起重起重_,_,升降升降架架 2.2.動(dòng)滑輪：動(dòng)滑輪：軸軸可以隨物體一起可以隨物體一起_的滑輪。的滑輪。 特點(diǎn)特點(diǎn)：可省可省_力，但不能改變用力的力，

7、但不能改變用力的_： （并且（并且_距離）距離）3.3.理論分析：理論分析：滑輪實(shí)質(zhì)上是變形的滑輪實(shí)質(zhì)上是變形的_。(1)(1)定滑輪實(shí)質(zhì)定滑輪實(shí)質(zhì): :是是_杠桿杠桿. .（L L1 1= L= L2 2，F(xiàn) F1 1_F F2 2） s s與與h h的關(guān)系的關(guān)系: :s s_h_h(2)(2)動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì): :是動(dòng)力臂為阻力臂是動(dòng)力臂為阻力臂_倍的倍的杠桿杠桿. . （L L1 1=2L=2L2 2，F(xiàn) F1 1= = _F F2 2） s s與與h h的關(guān)系的關(guān)系: :s s_h_h4 4. .滑輪組：滑輪組：(1)(1)特點(diǎn)特點(diǎn): :既能既能_力，又能改變力，又能改變_(_(但

8、但_距離）距離）. .(2)(2)省力情況省力情況: :物體及動(dòng)滑輪由幾股繩子吊著，所物體及動(dòng)滑輪由幾股繩子吊著，所 用拉力就是總重的用拉力就是總重的_。 判繩股數(shù)：判繩股數(shù)：數(shù)吊著數(shù)吊著_滑輪的繩子的段數(shù)?；喌睦K子的段數(shù)。(3)(3)繞繩法繞繩法: : 看繩股數(shù)看繩股數(shù)n“n“奇動(dòng)偶定奇動(dòng)偶定” 檢查：檢查：判掛鉤判掛鉤 由內(nèi)向外由內(nèi)向外 繩直、貼緊繩直、貼緊 標(biāo)力標(biāo)力( (箭頭箭頭) ) 數(shù)繩股數(shù)數(shù)繩股數(shù)若若不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重：不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重：F F1/n(G1/n(G物物) )不計(jì)摩擦但計(jì)動(dòng)輪重：不計(jì)摩擦但計(jì)動(dòng)輪重：F F1/n(G1/n(G物物G G動(dòng)動(dòng)) )5.5.輪軸：輪軸：

9、(1)(1)定義定義: :由由 和和 組成組成, ,能繞共同的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)能繞共同的軸線轉(zhuǎn)動(dòng). . (2)(2)特點(diǎn)特點(diǎn): :(3)(3)實(shí)例實(shí)例： 車把、方向盤、螺絲刀、扳手、卷?yè)P(yáng)機(jī)、轆轤等車把、方向盤、螺絲刀、扳手、卷?yè)P(yáng)機(jī)、轆轤等6.6.斜面：斜面：(1)(1)特點(diǎn)特點(diǎn): :同樣的高度同樣的高度, ,斜面越斜面越_,_,越省力越省力. .(2)(2)實(shí)例實(shí)例: :盤山盤山_、_梯、螺絲梯、螺絲若若輪上輪上省力：省力：F F1 1R RF F2 2r r（R Rr r，F(xiàn) F1 1_ F_ F2 2）軸上軸上費(fèi)力：費(fèi)力：F F1 1r rF F2 2R R（R Rr r，F(xiàn) F1 1_ F_ F

10、2 2） GF=_GGF=_G例例4:4:如何判斷滑輪組的如何判斷滑輪組的省力情況省力情況?1/21/3F1/4GGGF1/5G如何根據(jù)要求組裝滑輪組如何根據(jù)要求組裝滑輪組?車把、方向盤、螺絲刀、扳手、卷?yè)P(yáng)機(jī)等車把、方向盤、螺絲刀、扳手、卷?yè)P(yáng)機(jī)等反饋練習(xí)：反饋練習(xí)：1、滑輪在使用時(shí)，根據(jù)（、滑輪在使用時(shí)，根據(jù)（ ）是否移動(dòng)，可分為）是否移動(dòng)，可分為（ ）滑輪和（）滑輪和（ ）滑輪。）滑輪。2、定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)（、定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)（ ）杠桿，使用時(shí)）杠桿，使用時(shí)（ ）力，可以改變（）力，可以改變（ ）的方向；動(dòng)滑輪的實(shí)）的方向；動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)（質(zhì)是一個(gè)（ ）的杠桿，使用時(shí)可以（）的杠桿，使用時(shí)可以（ ）力力 ，但不能改變（，但不能改變（ ）的方向。）的方向。 3、如圖所示，三個(gè)力的大小關(guān)系、如圖所示，三個(gè)力的大小關(guān)系是（是（ ）A、F1最大最大 B、 F2最大最大 C、 F3最大最大 D、一樣大、一樣大 F1F2F31、 使用_滑輪不能省力，但可以改變_；使用_滑輪可以省一半力。2、就杠桿的力臂長(zhǎng)短關(guān)系來(lái)看，定滑輪實(shí)際上就是_杠桿，而動(dòng)滑輪是_的杠桿。4、如圖所示，物體重G=50N，滑輪重10N，當(dāng)物體G勻速上升時(shí)，則掛鉤B承受拉力為_N，掛鉤A承受_N的拉力，拉力F為_N，若繩子自由端向上拉動(dòng)0.5米，則物體向上移動(dòng)_