初中物理12.2 滑轮完美版ppt课件

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杠杆是一种常见的简单机械。除了杠杆之外，滑轮也是一种简单机械。大家在生活中见过滑轮吗？
这些都是滑轮，请观察它们的结构有哪些相似点？  
升国旗时，旗手缓缓向下拉绳子，国旗就会徐徐上升。
这是因为旗杆顶部有一个滑轮，它的轴固定不动，这种滑轮叫做定滑轮。
电动起重机吊钩上有一种滑轮，它的轴可以随被吊物体一起运动，当电动机转动并收起绳子时，物体和滑轮就被提起，这种滑轮叫做动滑轮。
1.使用定滑轮拉动物体时，拉力与物体的重力有什么关系呢？ 
2.绳端（自由端）移动的距离与物体上升的距离有什么关系呢？
滑轮、钩码、弹簧测力计、刻度尺
0.5 向上 0.2 0.5 向下 0.2
1.0 向上 0.1 1.0 向下 0.1
1.5 向上 0.15 1.5 向下 0.15
使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。
理论分析：转轴固定不动，相当于支点 O，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力。
定滑轮相当于一个等臂杠杆，因此，不省力也不费力。
1.使用动滑轮拉动物体时，拉力与物体的重力有什么关系呢？ 
0.5 向上 0.2 0.3 向上 0.4
1.0 向上 0.1 0.6 向上 0.2
1.5 向上 0.15 0.8 向上 0.3
使用动滑轮可以省力，但费距离；且不改变力的方向。
∵ G · R = 2R · F
动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。因此能省一半力。
支点是 A 点还是 O 点?
【例1】[中考·台州] 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。如图所示，旗杆的顶端安装着一个_______滑轮，用来改变拉力的方向。
解题秘方：可根据定滑轮和动滑轮的定义判断旗杆顶端滑轮的类别，也可以根据定滑轮和动滑轮的特点进行分析。
【例2】[中考·盐城] 如图所示，工人用轻质动滑轮匀速提升重物，这样做(　　)A. 省力，不改变施力的方向B. 不省力，改变施力的方向C. 既省力，也改变施力的方向D. 既不省力，也不改变施力的方向
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
结论：使用滑轮组既可以省力；又可以改变力的方向。
这两种绕线方法有什么不同？
1.绳子的起点2.拉力的方向3.拉力的大小4.移动的距离
0.5 向上 0.1 2 0.3 向下 0.2
1.5 向上 0.05 2 0.8 向下 0.1
0.5 向上 0.1 3 0.2 向上 0.3
1.5 向上 0.05 3 0.5 向上 0.15
3.拉力作用点移动的距离：
使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但不能既省力又省距离。
利用两个定滑轮和两个动滑轮，可以怎样绕绳子呢？
对于用一根绳子组装的滑轮组而言，拉力F与动滑轮相连的绳子段数n有什么关系呢？(不计绳重，动滑轮重和摩擦)
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。即：
绳子自由端移动距离s与物体移动距离h之间有什么关系呢？
物体升高h，相当于吊起动滑轮的每段绳子抽走了h，这些都只能从绳子自由端抽走，则绳子自由端在相等的时间内共需要抽走3h，即s=3h。
若吊起动滑轮的绳子段数为n，则有：s=nh。
（n为承担物重的绳子段数）
不计绳重、摩擦和动滑轮重时，有
【例3】[中考·武威] 如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法。
轮轴：轻轻转动门把手，就可以把门锁打开；司机用不大的力转动方向盘，在轴上就能产生较大的力使汽车转弯。
门把手、方向盘等属于又一类简单机械 ——轮轴。
由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴线转动的简单机械，实质是一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力。
注意：轮轴使用时，当轮半径是轴半径的n倍时，在不计摩擦情况下，作用在轮上的力的大小为作用在轴上的力的大小的n分之一。
斜面：是一个费了距离但能省力的简单机械。
注意：斜面长是斜面高度的n倍时，在不计摩擦的情况下，所用的推力为物重的n分之一。
【例4】螺丝钉是被做成圆柱形的类似斜面的机械，螺丝钉上的螺纹就像图甲中形成的纹路，一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度。仔细观察如图乙、丙所示的两个螺丝钉，你认为，使用_______更省力。
解题秘方：根据斜面的特点分析解答。
解析：由图知，乙、丙螺丝钉高度相同，乙螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长。斜面高度一定时，斜面越长越省力，所以乙螺丝钉使用起来更省力。
轴不随物体一起运动的滑轮
不省力也不费距离，但可以改变力的方向
轴随物体一起运动的滑轮
省力但费距离，且不能改变力的方向
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组
1．【中考·淮安】向下拉绳将重物提升，画出图中滑轮组绕绳方法。
2.如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法。
3．在图甲、乙中两个滑轮组都是由相同的滑轮组合而成，如图丙，大轮重10 N，小轮重5 N，连杆重1 N。先后用图甲、乙两种方式提起同样重的物体(G＝500 N)，如果忽略摩擦力和绳的重力，则下列说法正确的是(　　)A．F1＝129 N，F2＝133 NB．F1＝129 N，F2＝129 NC．F1＝133 N，F2＝133 ND．F1＝133 N，F2＝129 N
4．【中考·邵阳】如图所示，重10 N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平方向以0.4 m/s的速度匀速运动了2 s，弹簧测力计的示数为 4 N，物体A所受重力做的功为________J。
5．如图所示的装置中，某人将重力为300 N的货物匀速提升2 m，所用时间为10 s。求：(1)绳拉重物所做的功；(2)绳拉重物的功率。
解：(1)该滑轮为定滑轮，使用定滑轮不省力，即手对绳子的拉力F＝G＝300 N，绳拉重物所做的功W＝Fs＝300 N×2 m＝600 J。