第4節(jié)簡單機(jī)械（第三課時(shí)）

1、第三課時(shí)第三課時(shí) 定滑輪和動滑輪定滑輪和動滑輪如圖杠桿，如圖杠桿，OA = AB，請計(jì)算出，請計(jì)算出F = G。OABGF12杠桿的形狀多種多樣，可杠桿的形狀多種多樣，可以是直的，也可以是彎的，以是直的，也可以是彎的，甚至可以是圓形的。甚至可以是圓形的。今天我們來討論形狀是圓形的，實(shí)質(zhì)是杠桿的今天我們來討論形狀是圓形的，實(shí)質(zhì)是杠桿的一種簡單機(jī)械一種簡單機(jī)械 -滑輪滑輪你在生活中看到過滑輪嗎？請舉幾個(gè)例子？你在生活中看到過滑輪嗎？請舉幾個(gè)例子？自動伸縮門滑輪自動伸縮門滑輪釣魚竿中滑輪釣魚竿中滑輪起重機(jī)中滑輪起重機(jī)中滑輪旗桿頂端中滑輪旗桿頂端中滑輪1觀察滑輪，觀察滑輪， 并指出它的并指出它的 結(jié)構(gòu)

2、特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。一、滑一、滑 輪輪周邊有槽，可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動的輪子。周邊有槽，可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動的輪子。2. 請用滑輪、細(xì)線、鐵架臺等設(shè)計(jì)兩種不請用滑輪、細(xì)線、鐵架臺等設(shè)計(jì)兩種不 同方案，要求利用滑輪把鉤碼提升起來，同方案，要求利用滑輪把鉤碼提升起來， 在圖中畫出實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。在圖中畫出實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。3. 利用設(shè)計(jì)的方案，組裝好裝置，提升鉤碼。利用設(shè)計(jì)的方案，組裝好裝置，提升鉤碼。F1F2以上兩種方法使用滑輪有什么不同之處？以上兩種方法使用滑輪有什么不同之處？方案方案1 方案方案2方案方案1滑輪軸的滑輪軸的位置位置不動不動。方案方案2滑輪軸的滑輪軸的位置位置移動移動。二、滑輪的類型二、滑

3、輪的類型滑滑 輪輪滑輪軸的位置是否移動滑輪軸的位置是否移動定滑輪定滑輪動滑輪動滑輪1如圖甲所示，用彈簧測力計(jì)測出鉤碼的重如圖甲所示，用彈簧測力計(jì)測出鉤碼的重G12如圖乙所示，通過定滑輪用彈簧測力計(jì)勻速如圖乙所示，通過定滑輪用彈簧測力計(jì)勻速 向下拉動鉤碼，記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)向下拉動鉤碼，記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F1，并，并 與鉤碼的重相比較。改變拉力的方向，如圖丙與鉤碼的重相比較。改變拉力的方向，如圖丙 所示，觀察彈簧測力計(jì)的讀數(shù)是否發(fā)生變化？所示，觀察彈簧測力計(jì)的讀數(shù)是否發(fā)生變化？三、定滑輪三、定滑輪轉(zhuǎn)軸固定不動的滑輪轉(zhuǎn)軸固定不動的滑輪1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：a：不省力也不費(fèi)力。：不省力也不費(fèi)力。F

4、= Gb、可以改變力的作用方向。、可以改變力的作用方向。c：不能省距離。：不能省距離。S = h為什么定滑輪有這樣的為什么定滑輪有這樣的特點(diǎn)呢？特點(diǎn)呢？FGFG2、定滑輪的實(shí)質(zhì)、定滑輪的實(shí)質(zhì)FF0.l1l2A：支點(diǎn)在軸心：支點(diǎn)在軸心O處。處。B：動力臂：動力臂l1等于阻力臂等于阻力臂l2定滑輪實(shí)際上就是定滑輪實(shí)際上就是等臂杠桿等臂杠桿。3、定滑輪的優(yōu)點(diǎn)：、定滑輪的優(yōu)點(diǎn)：可以可以改變施力的方向改變施力的方向，給人們工作提供方便。給人們工作提供方便。升旗、帆船的帆、幕布升旗、帆船的帆、幕布3先用彈簧測力計(jì)測出鉤碼和滑輪的總重先用彈簧測力計(jì)測出鉤碼和滑輪的總重G2。如圖丁所示，通過動滑輪用彈簧測力計(jì)

5、勻速向上如圖丁所示，通過動滑輪用彈簧測力計(jì)勻速向上拉動鉤碼，記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)拉動鉤碼，記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F2，并與鉤碼，并與鉤碼和滑輪的總重相比較。和滑輪的總重相比較。四、動滑輪四、動滑輪轉(zhuǎn)動軸與重物一起移動的滑輪。轉(zhuǎn)動軸與重物一起移動的滑輪。1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：a：省力一半。：省力一半。 F=b、不能改變力的作用方向。、不能改變力的作用方向。c：費(fèi)一倍的距離。：費(fèi)一倍的距離。S = 2hG12為什么動滑輪有這樣的特點(diǎn)呢？為什么動滑輪有這樣的特點(diǎn)呢？2、動滑輪的實(shí)質(zhì)、動滑輪的實(shí)質(zhì)A：支點(diǎn)在邊緣：支點(diǎn)在邊緣O處。處。B：動力臂：動力臂l1為阻力臂為阻力臂l2的的2倍。倍。動滑輪實(shí)際上就是動力

6、臂是阻力臂動滑輪實(shí)際上就是動力臂是阻力臂2倍的杠桿。倍的杠桿。3、動滑輪的優(yōu)點(diǎn)：、動滑輪的優(yōu)點(diǎn)：可以可以省一半的力省一半的力，但不能，但不能改變力的方向。改變力的方向。運(yùn)貨時(shí)省力。運(yùn)貨時(shí)省力。FGl1l2O.使用定滑輪不省，但可以改變施力的。使用定滑輪不省，但可以改變施力的。使用動滑輪可以，但不能改變施力的。使用動滑輪可以，但不能改變施力的。省力省力方向方向力力方向方向1. 使用定滑輪的好處是。使用定滑輪的好處是。2. 使用動滑輪的好處是。使用動滑輪的好處是。改變用力的方向改變用力的方向省力省力能否利用定滑輪和動滑輪的優(yōu)點(diǎn)把它們組合起能否利用定滑輪和動滑輪的優(yōu)點(diǎn)把它們組合起來，使它們即省力又可

7、以改變力的方向？來，使它們即省力又可以改變力的方向？能。把它們組合成滑輪組。能。把它們組合成滑輪組。五、滑輪組五、滑輪組定滑輪和動滑輪組合在一起。定滑輪和動滑輪組合在一起。1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：既省力，又改變力的方向。既省力，又改變力的方向。1用彈簧測力計(jì)測出鉤碼和動滑輪的用彈簧測力計(jì)測出鉤碼和動滑輪的 總重總重G。2按如圖甲所示方式勻速拉動繩子，按如圖甲所示方式勻速拉動繩子， 記錄此時(shí)承擔(dān)重物和動滑輪總重的記錄此時(shí)承擔(dān)重物和動滑輪總重的 繩子股數(shù)和彈簧測力計(jì)的讀數(shù)繩子股數(shù)和彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F1。3按如圖乙所示方式勻速拉動繩子，按如圖乙所示方式勻速拉動繩子， 記錄此時(shí)承擔(dān)重物和動滑輪總重的記錄此時(shí)

8、承擔(dān)重物和動滑輪總重的 繩子股數(shù)和彈簧測力計(jì)的讀數(shù)繩子股數(shù)和彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F2。拉力拉力F的大小與吊起動滑輪的的大小與吊起動滑輪的繩子股數(shù)繩子股數(shù)n有關(guān)。有關(guān)。FFFGGG12F = G13F =G12F =Gn=2n=2n=3使用滑輪組時(shí)，重物和動滑輪被幾股繩子吊使用滑輪組時(shí)，重物和動滑輪被幾股繩子吊起，所用力就是物重和動滑輪的幾分之一。起，所用力就是物重和動滑輪的幾分之一。F =G物物G動滑輪動滑輪n1=n1（ ） + G總總G總總FGn = 4FGn = 5F =4151F =G總總【例題】【例題】 纏繞滑輪的繩子能承受的最大拉力為纏繞滑輪的繩子能承受的最大拉力為 300牛，用它連接成

9、如圖所示的滑輪組，能否牛，用它連接成如圖所示的滑輪組，能否 提升提升600牛的重物？（已知動滑輪重牛的重物？（已知動滑輪重20牛，摩牛，摩 擦及繩的質(zhì)量不計(jì)）擦及繩的質(zhì)量不計(jì)）解：解： G總總= G物物G動滑輪動滑輪+ = 600牛牛+ 20牛牛 = 620牛牛因?yàn)榭傊厥怯梢驗(yàn)榭傊厥怯?股繩子承擔(dān)，股繩子承擔(dān)，所以，所用的拉力為：所以，所用的拉力為：F =G總總21=620牛牛2= 310牛牛可見，拉力大于繩子所能承受的最大拉力可見，拉力大于繩子所能承受的最大拉力答：該滑輪組不能用來提升答：該滑輪組不能用來提升600 牛的重物。牛的重物。杠桿、滑輪等簡單機(jī)械，有的省力、有的不省杠桿、滑輪等簡單

10、機(jī)械，有的省力、有的不省力，使用它們時(shí)，有的可以少移動距離，有的力，使用它們時(shí)，有的可以少移動距離，有的卻要多移動距離。在使用簡單機(jī)械時(shí)，你認(rèn)為卻要多移動距離。在使用簡單機(jī)械時(shí)，你認(rèn)為省力或費(fèi)力、省距離或費(fèi)距離，它們之間有什省力或費(fèi)力、省距離或費(fèi)距離，它們之間有什么關(guān)系？么關(guān)系？省力的機(jī)械費(fèi)距離，費(fèi)力的機(jī)械省距離。省力的機(jī)械費(fèi)距離，費(fèi)力的機(jī)械省距離。如圖所示，拉力如圖所示，拉力F的大小等于。的大小等于。F.fNGT13F =f一、定滑輪：一、定滑輪： 轉(zhuǎn)軸固定不動的滑輪。轉(zhuǎn)軸固定不動的滑輪。1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： 不能省力，但可改變力的方向。不能省力，但可改變力的方向。2、實(shí)質(zhì)：、實(shí)質(zhì)： 等臂杠桿

11、。等臂杠桿。二、動滑輪：二、動滑輪： 轉(zhuǎn)動軸與重物一起移動的滑輪。轉(zhuǎn)動軸與重物一起移動的滑輪。1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：2、實(shí)質(zhì)：、實(shí)質(zhì)：使用滑輪組時(shí)，動滑輪被使用滑輪組時(shí)，動滑輪被幾股繩子幾股繩子吊起，吊起，所用力就是物重和動滑輪的所用力就是物重和動滑輪的幾分之一幾分之一。三、滑輪組三、滑輪組能省力一半，但不能改變力的方向。能省力一半，但不能改變力的方向。動力臂是阻力臂兩倍的杠桿。動力臂是阻力臂兩倍的杠桿。1臺風(fēng)是一種破壞力很大的災(zāi)害性天氣。某臺風(fēng)是一種破壞力很大的災(zāi)害性天氣。某次臺風(fēng)把市民公園的一棵大樹吹倒了，需要兩次臺風(fēng)把市民公園的一棵大樹吹倒了，需要兩個(gè)工人把它扶起，工人們想到了下列圖示的四個(gè)

12、工人把它扶起，工人們想到了下列圖示的四種方案，每個(gè)人所需拉力最小的方案是（種方案，每個(gè)人所需拉力最小的方案是（ ）A B C D B2.要使圖中的重物和動滑輪的要使圖中的重物和動滑輪的 總重由總重由3段繩子承擔(dān)，應(yīng)當(dāng)怎段繩子承擔(dān)，應(yīng)當(dāng)怎 樣繞制滑輪組？請畫在圖上。樣繞制滑輪組？請畫在圖上。3. 如圖所示，物體如圖所示，物體A重重G=80N，在在F=60N拉力下拉力下 勻速前進(jìn)，此時(shí)物體勻速前進(jìn)，此時(shí)物體A受到的摩擦力等于受到的摩擦力等于 N （滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)）（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)）AF1204. 如圖所示，用滑輪組牽引重物在水平地面上勻如圖所示，用滑輪組牽引重物在水平地面上勻 速移動，