其他简单机械(人教版获奖课件)

• 如图13-5-11所示四个滑轮组，如果滑轮的重力和 一切摩擦及丙组的板重不计，重物G的重力为600 N。要将重物匀速提起，四种情况下拉力F分别为 F甲=_________，F乙=_________，F丙 =_________，F丁=_________。
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3.使用一个定滑轮将一重物提升2m，则绳子自 由端拉过的距离为_____ m ；如果改用一个动滑 2 轮来提升重物，且提升同样的高度，则绳子自由 端拉过的距离为______ m 。 4
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4.用滑轮组提升重1000N的物体A。如果每个滑轮 重50N，绳子能承受的最大拉力为500N，请在图 中画出绕绳方法。
图27
• 用下滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，图中 滑轮是定滑轮， 滑轮 是动滑轮。已知小车的重 量G=5N，拉力大小F=3N，则物体与地面之间摩 擦力f= N。若小车在拉力作用下前进了5m，则 绳子被拉力F拉过 m。
甲 F 乙
• 如下图，放在水平地面上的物体所受重力为G， 系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮，它的另一 端受的拉力为F，地面对物体的支持力为N，下面 关于这三个力大小的关系正确的是（ ） • A．F=G ; B．G=N ; C．F+N=G ; D． F=N.
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1.观察人们利用简单机械的情景。其中，甲的目 的是_______，乙的目的是________________。 省力 改变力的方向
图甲
图乙
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2.如图所示,物体 A 和 B 所受重力都为120 N, 滑轮重力不计。当分别用力匀速提升物体A和B时， FA为_____N，FB为_____N。 60 120
物体重1000N，如果用一个定滑轮提起它，要用__________N的力。如果用一个 动滑轮提起它，要用________N的力。（不计摩擦及滑轮自重）
如图所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F甲、 F乙、F丙、F丁，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦），正确的是 （ ） A．F甲＞F乙 B． F乙＝F丙 C．F丙＜F丁 D．一样大
想 想 议 议
省力机械，费距离 费力机械，省距离
既省力又省距离的机械是不存在的
拓展知识：轮轴与斜面
简单的机械运动还包括轮轴与斜面，轮轴由一个轴和一个大轮 组成，斜面是大家经常接触的，下面我们给出了常见的轮轴与斜面 的图例：
水龙头（轮轴）
自行车轮（轮轴）
三 、 1.轮轴 轮 轴 和 斜 面
其他简单机械
1.上节课我们学习了杠杆，杠杆可 以分为哪几类？ 2.其中省力杠杆、费力杠杆各有什 么优点和缺点？
有 什 么 科 学 道 理
1.滑轮的结构
一 、 滑 轮
轮 轴
周边有槽， 可以绕着 中心轴转活 中 的 滑 轮
升国旗的滑轮 电梯中的滑轮
二 、 滑 轮 组
定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工 作方便，但不能省力；
而动滑轮虽然能省一半力，但不能改变 力的方向，使用时经常感觉不便．
于是人们就把定滑轮和动滑轮组合起来 使用，把它们各自的优点结合起来，这样 就组成了滑轮组．
3. 认识滑轮组 观察装置：
什么是滑轮 组? 由若干个定滑 轮和动滑轮组成的 装置叫滑轮组。
定滑轮和动滑轮
两种装置提 起重物时，有什 么不同？
轴固定不动 轴与物体一起运动
定滑轮 动滑轮
探 究
⑴使用定滑轮的特点
使用定滑轮不省力也不费 力，但可以改变力的方向．
结 论
F=G
实质: 是一个等臂杠杆
使用定滑轮的特点
1.拉力的方向 改变拉力的方向
2.拉力的大小
不省力
3.拉力作用点 不省距离 移动的距离 缺点： 使用定滑轮不省力也不费力，
科学世界
轮轴和斜面
杠杆、滑轮都是简单机械，它们还可以变形为轮轴。
下面是几种轮轴 1. 井上的辘轳 从右边看过去，可画成下图:
F2 l1 = R O l2 = r F1 动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆。
2. 汽车的方向盘 从上边看下去，也可画成下图:
F2 l1 = R O l2 = r
F1
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
答案：
• 如下右图所示，已知物重为G，则各图中的拉力F 各为多少？（滑轮组及摩擦不计）
• 如下左图所示，在水平面桌面上放一个200N重的 物体，物体与桌面的摩擦力为40N，匀速拉动物 体时，水平拉力F应为
F
• 如图所示，重500N的人站在重 100N的吊篮内使 吊篮和他一起匀速上升．不计滑轮重及摩擦，求 ： • ( 1 ）人拉绳子的力是多大？ • ( 2 ）人对吊篮的压力是多大？
丙
20公分 20公分
20公分
将玩具车升高 20 公分，甲最费力，丙最省力， 由此可知斜面越缓和越省力。
其他斜面
滑轮组的作用 (若忽略了滑轮重和绳与滑轮的摩擦力)
1.滑轮组用几段 绳子吊起物体.将物体提升的力等于物重 的几分之一,即(F= G ) n 2.手拉绳子通过的距离等于物体上升的距离的n倍,即 (s=nh)
• 一根直杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一个重 物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的 力F，如下图所示，在力F使直杆从竖直位置慢慢 抬起到水平位置的过程中，力F的大小变化情况应 是( ) • A．一直在增大 B．一直在减小 C．先增大、 后减小 D．先减小、后增大
• 如图29，轻质杠杆的支点为O，力臂OA = 0.2 m ，OB = 0.4 m，在A端挂一体积为10-3 m3的物体 G，B端施加一竖直向下、大小为10 N的拉力，杠 杆恰能在水平位置平衡．求： 图27 • (1)物体G所受重力． • (2)物体的密度．(g=10 N／kg)
• 如图12所示，物体A 的重力为10N ，滑轮重力为 2N，弹簧测力计示数20N，求： • （1）物体B的重力。 • （2）物体A对地面的压力。
• 如图13所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F的作 用下沿水平面以lm/s的速度做匀速直线运动，此 时弹簧测力计的读数为5N，若不计动滑轮、绳子 、弹簧测力计的重力和动滑轮与绳间摩擦，那么 物体A与水平面的摩擦力大小为多大？拉力F在2s 内移动的距离是多少？
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省力 费距离 5.使用斜面可以______，但__________。往汽车 上搬运油桶，在地面与车中间搭一块木板，这就 是利用了________；某同学通过仔细观察发现生 斜面 活中有许多简单机械，如：把钥匙插入锁孔开锁 轮轴 时，钥匙就相当于_______（选填“杠杆”、 “轮轴”、“滑轮”或“斜面”），它是一个 _____(选填“省力”或“费力”）的机械。 省力
滑轮组特点：
能 ① ____改变力的方向。
② ____力。 省
F1 F2 G G
费 ③ ____距离， n s=__h。
由一个定滑轮和 一个动滑轮绕成滑轮 组有几种绕法?
G
小 组 讨 论
二 F=____G 、 滑 轮 组
怎 样 判 断 滑 轮 组 能 省 多 少 力 ？
1. F=G物 / n 中，有几段绳子与动滑轮相连，n就为几；
不计摩擦、绳重时(动滑轮的自重为G动)：
1.根据绕线确定F与G的大小关系 （不计摩擦、绳重和动滑轮重）
F G F=? F=G/4
F
G
F=?
F=G/5
2.根据F与G的大小关系画出绕线
F
F=1/2G
F
F=1/3G
绳子的绕法：当n为奇数时，绳子的起端（或末端）在 动滑轮上；当n为偶数时，绳子的起端（或末端）在定 滑轮上。（可简单的记为“奇动偶定”）
3. 水龙头
从上边看下去，也可画成下图:
F2 l1 = R O l2 = r
F1
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
三 、 轮 轴 和 斜 面
r
R
F2
F1
F 1· = F2 · R r
轮轴：是变形杠杆，动力作用在轮上可省力。
4. 其他轮轴
门的把手 船舵
螺丝刀
单车的踏板
斜面也是一种省力机械
甲 乙
起重机吊臂上的滑轮
生 活 中 的 滑 轮
以下是滑轮常见的几种应用：
图A
图B
图C
图D
采用绳和一个滑轮，将货物 提到高处，你有什么方法？
一 、 滑 轮
周边有槽，能绕固定轴转动，
这样的轮子就是滑轮。
在窗帘上、旗杆上、起重机上……都用到这种轮子
。
固定在某处的滑 轮——定滑轮
随物体运动的滑 轮——动滑轮
• 如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将 重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩 擦）， • 求：（1）动滑轮重； • （2）绳自由端的移动速度为多大？ • （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升， 作用在绳自由 端的拉力至少多大？
• 如图13-5-1所示，标出了轮半径和轴半径，物体 的质量都相同，则最大拉力是___
3.
1 F＝ 3 f 如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。 N
F
T
.
G
f
小结：
１．定滑轮：
滑轮
（1）使用特点：可以改变动力的方向，不省力也不费 力；不省距离也不费距离． （2）实质：是一个等臂杠杆．F=G s=h ２．动滑轮： （1）使用特点：能省一半力，但不能改变动力的方向； 要多移动一倍距离． （2）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆．F=1/2G s=2h ３．滑轮组 （1） s＝nh （2）使用优点：既可省力，又可改变动力的方向； 但不能既省力又省距离．动滑轮被几股绳子吊起， 所用力就是物重和动滑轮的几分之一 （3）公式：Ｆ＝Ｇ总／n＝（Ｇ物＋Ｇ动滑轮）／n （不计滑轮摩擦）