滑轮及其应用
定、动滑轮的结构特点:
升国旗时,旗手向下拉动绳子,国旗就伴随着国歌缓缓升上去了。奥妙 就在于旗杆的顶端有一个装置–定滑轮。
小胖想把深井里的重物提升出来,怎么才能轻松完成呢?–加一个动滑轮。
问题1:观察图片,谈谈定滑轮和动滑轮的结构特点。
定滑轮的受力分析:
如左图所示,匀速拉动绳子,使钩码匀速上升,我们发现拉力的大小=钩码的重力的大小;同时绳子自由端移动的距离S=h.
问题2:请根据下图,结合杠杆的平衡条件,说明定滑轮不省力的原因及定滑轮的实质。
动滑轮的受力分析:
如左图所示,沿竖直方向匀速拉动绳子,使钩码匀速上升,我们发现拉力的大小=钩码的重力的大小的一半;同时绳子自由端移动的距离S=2h.即竖直匀速拉动动滑轮,会省一半力,费一倍距离。
问题3:请根据下图,结合杠杆的平衡条件,说明动滑轮省力的原因及动滑轮的实质。
定动滑轮分析总结:
1.定滑轮的实质是一个等臂杠杆,动滑轮的实质是省力杠杆(沿竖直方向拉动时,动力臂是阻力臂2倍)
2.使用定滑轮不省力,不费距离,但可以改变力的方向;使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
滑轮组的受力分析:
生活中,单独使用定滑轮或者动滑轮很不方便,因此我们往往把定滑轮和动滑轮结合起来使用,也就是我们所说的滑轮组。
请对滑轮组的受力情况进行分析。
提示—采用受力分析法常遵循以下几个方面:
(1)把动滑轮和物体当成一个整体来看待;
(2)处于静止或者匀速直线运动状态,列出平衡力等式;
(3)每段绳子上的力都是相等的。
举例:
以动滑轮为例:用力F拉着物体匀速向上运动,以动滑轮和物体为研究对象,每段绳子上的力均为F,因为匀速直线运动,所以2F与G总是一对平衡力,即2F=G总。
请你对另外两个滑轮组进行受力分析,得出绳子自由端的拉力与物重,动滑轮重的关系;绳子自由端移动的距离与物体移动的距离的关系。
滑轮组的绕线方法: