3.4 简单机械 (3)滑轮

浙教版新教材九年级上册

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造房子时要把钢材、木料、水泥 等运到楼上通常会怎样做呢？

——滑轮

滑轮是一种周边有槽、 可以绕着中心轴转动 的轮子。

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分组器材：两只带固定装置铁架台、 两只滑轮、两根绳子，一盒钩码

要求：只使用一只滑轮来提升重物, 你能想出几种不同的方法？

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定滑轮

动滑轮

滑轮的位置 固定不动

滑轮随重物 一起移动

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1、用弹簧秤测出钩码的重G1= 2N 。 通过定滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码，弹 簧秤的读数F1= 2N 。同时注意观察 F1拉过距离与重物上升高度间的关系.定滑轮:不能省力；拉力与重物通过的距离相等, 动滑轮:可以省一半力；但拉力要多移动一倍距离

F2

G1

F1

G

2 2、用弹簧秤测出钩码和动滑轮的总重，G2= 2.4N 。通过 动滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码，弹簧秤的读数F2= 1.2N 。 同时注意观察F2拉过距离与重物上升高度间的关系.

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1、通过定滑轮用弹簧秤 匀速向如图所示竖直向下、 斜向下、水平拉动钩码， 注意观察弹簧秤的读数F 是否改变?

F3 F2 F1 G1

结论：F1=F2=F3=G1

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v

结论：使用定滑轮不能省力； 但可以改变力的方向。

F

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一、定滑轮与动滑轮 1、定滑轮：位置固定不动的滑轮 不能省力， 特点： 但可以改变力的方向, s拉=h物 2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮 省一半力， 特点： 但不能改变力的方向， s拉=2h物

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1、这是什么杠杆？ L1=L2 F1=F2

2、为了把物体举得更高，怎么办？

F1

让绳子跨过杠杆拉动3、如何减小摩擦？

拼上两个周边有槽的半轮——制成定滑轮 结论：定滑轮实质上是等臂杠杆

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F1O

1、这是什么杠杆？L1=2L2 2、支点在哪？ F1=0.5F2

·

固定端绳子与滑轮相切处

动滑轮实质上是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆

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想一想：

如果想要既能省力， 又能改变力的方向，那怎么办？

F1

由若干个定滑轮和动滑 轮组成的装置叫滑轮组。

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1、用弹簧秤测出钩码和滑 6N 。 轮的总重,G=___ 2、如图甲方式匀速拉动绳 3N 子，弹簧秤的读数F1=__ 。此时重物和动滑轮的总重 2 段绳子承担。 由___

F2 F1

3、如图乙方式匀速拉动绳 2N 。 子，弹簧秤的读数F2= ___

此时重物和动滑轮的总重 3 段绳子承担。 由___

2 甲

乙

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(不考虑阻力时)

与动滑轮相连 的绳子股数

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使用滑轮组时，动滑轮和重物的总重由几股绳子 承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一；G物 + G动 即 F= n G总 或 F= n

重物上升高度为h,则绳子自由端移动距离为nh。

即: S绳=nh物重物上升速度为v,则绳子自由端移动速度为nv。

即: v绳=nv物

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类型

力的 方向 改变 不变

绳子自由端 通过的距离S, 拉力F 与物体通过 的距离h F=G F=1/2G S=h S=2h

实质

定滑

轮 动滑轮

等臂杠杆

动力臂是阻力臂 两倍的杠杆省力杠杆

滑轮组

可改变

F=1/nG

S=nh

动滑轮重不可忽略，上述力的关系式应写成 F=(G物+G动)/n.

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例题: 缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为 300牛，用它连接成如图的滑轮组，能否提升 重为600牛的重物？ (已知动滑轮重20牛，摩擦及绳的重力不计)解：总重F2 F

G=600牛+20牛=620牛

因为所需要的拉力大于绳子所能 承受的最大拉力，所以不能用来提升 600牛的重物。

想想改变一下绳的绕法呢?