五、其他簡(jiǎn)單機(jī)械

1、13-5其他簡(jiǎn)單機(jī)械 探究滑輪的作用探究滑輪的作用民工要把鋼材、木料、民工要把鋼材、木料、水泥等運(yùn)到樓上通常水泥等運(yùn)到樓上通常會(huì)怎樣做呢？會(huì)怎樣做呢？常見(jiàn)滑輪常見(jiàn)滑輪1：將：將等臂杠桿等臂杠桿的中間部分加寬，的中間部分加寬，2：使之變成一個(gè)：使之變成一個(gè)繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輪繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輪，3：再把圓輪的外緣加工成：再把圓輪的外緣加工成槽狀槽狀。這種這種周邊有槽、繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)周邊有槽、繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輪叫的圓輪叫做做滑輪滑輪。一、滑輪：周邊有槽，可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。滑輪在使用時(shí)，根據(jù)滑輪在使用時(shí)，根據(jù)軸軸的位置是否移動(dòng)的位置是否移動(dòng)，又分，又分為為定定滑輪滑輪和和動(dòng)動(dòng)滑輪滑輪兩種。兩種。使用

2、時(shí)，使用時(shí)，軸固定軸固定不動(dòng)不動(dòng)，叫，叫定定滑輪。滑輪。使用時(shí)，使用時(shí)，軸和軸和重物一起移動(dòng)重物一起移動(dòng)，叫叫動(dòng)動(dòng)滑輪?；??；喸诠ぷ骰喸诠ぷ鲿r(shí)，根據(jù)時(shí)，根據(jù)軸軸的位置是否的位置是否移動(dòng)移動(dòng)，又分，又分為為定定滑輪滑輪和和動(dòng)動(dòng)滑輪滑輪兩種。兩種。使用時(shí)，軸固使用時(shí)，軸固定不動(dòng)，叫定不動(dòng)，叫定定滑輪?；?。使用時(shí)，軸使用時(shí)，軸和重物一起和重物一起移動(dòng)，叫移動(dòng)，叫動(dòng)動(dòng)滑輪?；啞?wèn)題問(wèn)題：利用一只滑輪來(lái)提升物體，你有利用一只滑輪來(lái)提升物體，你有幾種方法？并通過(guò)實(shí)驗(yàn)，研究你所使用的滑幾種方法？并通過(guò)實(shí)驗(yàn)，研究你所使用的滑輪有什么特點(diǎn)？輪有什么特點(diǎn)？鉤碼重G測(cè)力計(jì)示數(shù)F（拉力）鉤碼升高距離h測(cè)力計(jì)

3、移動(dòng)的距離s拉力方向定滑輪 110.10.1向下定滑輪 220.20.2向下動(dòng)滑輪 210.10.2向上動(dòng)滑輪 10.50.20.4向上1、對(duì)定滑輪的探究實(shí)驗(yàn)、對(duì)定滑輪的探究實(shí)驗(yàn)211勻速勻速2拉力方向與拉力方向與并排的繩子并排的繩子平行平行3不計(jì)滑輪繩不計(jì)滑輪繩重重 摩擦，摩擦，2:考慮滑輪重考慮滑輪重F= (G+G滑）滑）211、定滑輪、定滑輪：轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng)的滑輪。轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng)的滑輪。特點(diǎn)特點(diǎn)： 2、動(dòng)滑輪、動(dòng)滑輪：特點(diǎn)特點(diǎn)：轉(zhuǎn)動(dòng)軸與重物一起移動(dòng)的滑輪。轉(zhuǎn)動(dòng)軸與重物一起移動(dòng)的滑輪。二、滑輪的探究能省力一半但要多移動(dòng)距離，不能改變力的方向。能省力一半但要多移動(dòng)距離，不能改變力的方向。為什么？

4、為什么？為什么？使用滑輪時(shí)的使用滑輪時(shí)的理論分析理論分析定定滑輪滑輪l1l2.01:定定滑輪實(shí)際上就是滑輪實(shí)際上就是等臂杠桿等臂杠桿。A：支點(diǎn)支點(diǎn)在在軸心軸心O處。處。B：動(dòng)力臂動(dòng)力臂l1等于等于阻力臂阻力臂l22:拉力大小拉力大小始終等于始終等于重物的重力大小。重物的重力大小。3：拉力的方向拉力的方向與與重物移動(dòng)的方向重物移動(dòng)的方向相反。相反。結(jié)論：使用結(jié)論：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。力力FGFG方向方向FFFFFGOL2L1L1L2=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改變拉

5、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)GFG動(dòng)動(dòng)滑輪滑輪l2l1A:支點(diǎn)支點(diǎn)在在邊緣邊緣O處處B：動(dòng)力臂動(dòng)力臂l1為為阻力臂阻力臂l2的的2倍。倍。動(dòng)力F為阻力G的倍1212FG1：動(dòng)動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂動(dòng)力臂為阻力臂2倍倍的杠桿。的杠桿。2：在上述情況下，動(dòng)力是阻力的1212FG即3：拉力的方向拉力的方向與與重物的移動(dòng)方向重物的移動(dòng)方向相同相同。結(jié)論：使用結(jié)論：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。省力省力方向方向O.沿不同方向拉定滑輪（見(jiàn)動(dòng)畫）21 考慮滑輪重

6、時(shí)F= （G物+G動(dòng))一、定滑輪：一、定滑輪： 轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng)的滑輪。轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng)的滑輪。1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： 不能省力，但可改變了力的方向。不能省力，但可改變了力的方向。2、實(shí)質(zhì)：、實(shí)質(zhì)： 等臂杠桿。等臂杠桿。二、動(dòng)滑輪：二、動(dòng)滑輪：轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸 與重物一起移動(dòng)的滑輪。與重物一起移動(dòng)的滑輪。1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：能省力一半，但不能改變力的方向。能省力一半，但不能改變力的方向。2、實(shí)質(zhì)：、實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂是阻力臂兩倍的杠桿。動(dòng)力臂是阻力臂兩倍的杠桿。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)距離。動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪：使用：使用動(dòng)動(dòng)滑輪滑

7、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 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：組成滑輪組省力的效果取決于承擔(dān)繩子的段數(shù)，有幾段繩子承擔(dān)重物，所用的拉力

8、就為物重的幾分之一判斷幾段繩子的方法：只有與動(dòng)滑輪連接的那段繩子才算進(jìn)去。1：滑輪組滑輪組由一個(gè)由一個(gè)定定滑輪和一個(gè)滑輪和一個(gè)動(dòng)動(dòng)滑輪組成?；喗M成。FFFGGG實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：12FG13FG12FG拉力拉力F的大小的大小與與吊吊起起動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)的繩子股數(shù)n有關(guān)。有關(guān)。n=2n=2n=3FGFGGF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1nFGS=nh（n為承擔(dān)物重繩子的股數(shù)） 有幾段繩子承擔(dān)物重，繩子自由端移動(dòng)距離為重

9、物升高距離的幾倍1nFG實(shí)驗(yàn)表明，使用滑輪組實(shí)驗(yàn)表明，使用滑輪組吊重物吊重物時(shí)，時(shí)，若動(dòng)滑輪重和磨擦不計(jì)，若動(dòng)滑輪重和磨擦不計(jì)，動(dòng)滑動(dòng)滑輪輪被幾股繩子吊起被幾股繩子吊起，所用力就是，所用力就是物重物重的幾分之一即的幾分之一即思考題：思考題： 在左圖所示的滑輪組中，在左圖所示的滑輪組中，(a)(a)若若動(dòng)滑輪重動(dòng)滑輪重G G/ /不計(jì)不計(jì)，拉力，拉力F F是多少？是多少？(b)若若動(dòng)滑輪重動(dòng)滑輪重G/不能忽略不能忽略，那么圖中的拉，那么圖中的拉力力F應(yīng)等于多少？應(yīng)等于多少？G/GF15FG15F(G+G/)分析：圖中分析：圖中吊吊起起動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)為的繩子股數(shù)為5F.2：滑輪組：滑輪組實(shí)

10、驗(yàn)表明，使用滑輪組實(shí)驗(yàn)表明，使用滑輪組拉拉重物時(shí)，重物時(shí)，若動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)，若動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)，動(dòng)動(dòng)滑輪滑輪被幾股繩子被幾股繩子拉拉住住，所用的力就是物體與接觸面，所用的力就是物體與接觸面摩擦力摩擦力的幾的幾分之一。即分之一。即13FffNGT如圖所示，拉力如圖所示，拉力F的大小等于。的大小等于。1nFf組裝滑輪組方法（偶定奇動(dòng)） 先確定承擔(dān)物重繩子股數(shù)，如是奇數(shù)，繩子從動(dòng)滑輪繞起。如是偶數(shù)，從定滑輪繞起。（偶拴定，奇拴動(dòng)）五、五、STS 滑輪在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用：滑輪在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用：1、旗桿上的滑輪；、旗桿上的滑輪；2、收音機(jī)中指示電臺(tái)位置的滑輪；、收音機(jī)中指示電臺(tái)位置的滑輪；3

11、、工廠里用的差動(dòng)滑輪（神仙、工廠里用的差動(dòng)滑輪（神仙葫蘆）；葫蘆）； 它由兩個(gè)直徑相差不多的定它由兩個(gè)直徑相差不多的定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成，有了滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成，有了它，只需一個(gè)人就可以緩慢吊它，只需一個(gè)人就可以緩慢吊起或移動(dòng)很重的物體。起或移動(dòng)很重的物體。六、其他簡(jiǎn)單機(jī)械：六、其他簡(jiǎn)單機(jī)械： 杠桿、滑輪都是簡(jiǎn)單機(jī)械，杠桿、滑輪都是簡(jiǎn)單機(jī)械，它們還可以變形為它們還可以變形為輪軸輪軸。輪軸和斜面是日常生活中的簡(jiǎn)單機(jī)械 輪軸：是變形杠桿，動(dòng)力作用在輪上可省力。平衡時(shí)有F1R=F2r 下面是幾種輪軸：下面是幾種輪軸：1、井上的轆轤；、井上的轆轤；從左邊看過(guò)去，可畫從左邊看過(guò)去，可畫成下圖：成下圖

12、：F1L2 = rF2O動(dòng)力臂大于阻力臂動(dòng)力臂大于阻力臂省力杠桿。省力杠桿。L1 = R下面是幾種輪軸：下面是幾種輪軸：2、汽車的方向盤；、汽車的方向盤；從上邊看下去，也可從上邊看下去，也可畫成下圖：畫成下圖：F1L1 = RL2 = rF2O動(dòng)力臂大于阻力臂動(dòng)力臂大于阻力臂省力杠桿。省力杠桿。下面是幾種輪軸：下面是幾種輪軸：3、節(jié)水龍頭：、節(jié)水龍頭：從上邊看下去，也可從上邊看下去，也可畫成下圖：畫成下圖：F1L1 = RL2 = rF2O動(dòng)力臂大于阻力臂動(dòng)力臂大于阻力臂省力杠桿。省力杠桿。下面是幾種輪軸：下面是幾種輪軸：4、螺絲刀、板手等都是簡(jiǎn)單機(jī)械、螺絲刀、板手等都是簡(jiǎn)單機(jī)械 實(shí)際的機(jī)械往

13、往是由這些簡(jiǎn)單機(jī)械組合而成的。實(shí)際的機(jī)械往往是由這些簡(jiǎn)單機(jī)械組合而成的?；喗M組裝 1，確定承擔(dān)繩子的段數(shù)，F(xiàn)=G得n= 2，確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)，n為偶數(shù)，需要 個(gè)動(dòng)滑輪，如n為奇數(shù)，需要 個(gè)動(dòng)滑輪 3，確定定滑輪的個(gè)數(shù)，一動(dòng)配一定，偶數(shù)減一定，變向加一定 4，繩子的連接，偶拴定，奇拴動(dòng)，由內(nèi)向外纏繞滑輪。FG2n21n斜面是日常生活中的簡(jiǎn)單機(jī)械 斜面：省力。（1）斜面高度一定，斜面越長(zhǎng)越省力。 FL=Gh 。（2）當(dāng)斜面長(zhǎng)度一定，斜面高越小越省力一、定滑輪：一、定滑輪： 轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng)的滑輪。轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng)的滑輪。1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： 不能省力，但可改變了力的方向。不能省力，但可改變了力的方向。2、

14、實(shí)質(zhì)：、實(shí)質(zhì)： 等臂杠桿。等臂杠桿。二、動(dòng)滑輪：二、動(dòng)滑輪：轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸 與重物一起移動(dòng)的滑輪。與重物一起移動(dòng)的滑輪。1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：能省力一半，但不能改變力的方向。能省力一半，但不能改變力的方向。2、實(shí)質(zhì)：、實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂是阻力臂兩倍的杠桿。動(dòng)力臂是阻力臂兩倍的杠桿。使用滑輪組時(shí)，使用滑輪組時(shí)，動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪被幾股繩子吊起被幾股繩子吊起，所用力就是所用力就是物重和動(dòng)滑輪物重和動(dòng)滑輪的幾分之一的幾分之一三、滑輪組三、滑輪組鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)：1 1：如下圖：如下圖(a)(a)所示，物體所示，物體B B重重100N100N，在力，在力F F作用下作用下勻速勻速上升時(shí)，上升時(shí)，F(xiàn) F應(yīng)等于應(yīng)等于N N。（不計(jì)摩擦）。（不計(jì)摩擦）圖(a)F2: 如上圖如上圖(b)所示，物體所示，物體A重為重為100N，掛重物的鉤子掛重物的鉤子承受承受的拉力是的拉力是N。人人勻速勻速拉繩子的力拉繩子的力是是N（動(dòng)滑輪自重不計(jì)）（動(dòng)滑輪自重不計(jì)）圖(b)100100503:如圖所示的四個(gè)如圖所示的四個(gè)滑輪組滑輪組中，圖可省中，圖可省一半力一半力，圖，圖最最費(fèi)力費(fèi)力，圖和圖，圖和圖