第九章机械和功二、滑轮第2课时滑轮组 定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。观察与思考能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？ 了解滑轮组的简单应用。02知道滑轮组的使用及特点；（重点）01学习目标 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。滑轮组＋或者还有别的绕线方法吗？ 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.动滑轮相连的绳子段数（用n表示）讨论思考角度：FF 怎么判断与动滑轮相连的绳子段数n？讨论12312n=3n=2方法：在滑轮组绳子中间画一条横线，横线以下有几根绳子是连接着动滑轮的，n就为几。FF ？利用两个定滑轮和两个动滑轮，可以怎样绕绳子呢？试一试 FF请将这两个滑轮组的绳子绕好12123434n=4n=5甲乙数一数这个两个滑轮组绳子的段数n分别是多少？5 探究使用滑轮组的特点分别按照图甲、乙所示方式组装滑轮组，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数，测出钩码受到的重力、钩码上升的高度、绳子自由端移动的距离，并记录在实验表格中。 探究使用滑轮组的特点物重G/N物体移动方向物体移动距离h/m与动滑轮相连的绳子段数n拉力F/N拉力方向拉力移动距离s/m0.5向上0.120.3向下0.21.5向上0.0520.8向下0.10.5向上0.130.2向上0.31.5向上0.0530.5向上0.15 使用滑轮组的特点1.拉力的方向：2.拉力的大小：3.拉力作用点移动的距离：可以改变拉力的方向绕线越多越省力绕线越多越费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。 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：F=nGn=33FG3F=G 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。h 若每个滑轮重20N，结果如何？F=F=100Ns=30mF=100Nh=10ms=G=100Nh=10mG=G=物体以0.2m/s的速度匀速上升10ss=h=s=280N20m60N10m280N30m8m FF结论：（n为承担物重的绳子段数）F＝（G+G动）1ns＝nhFF不计绳重和摩擦时，有不计绳重、摩擦和动滑轮重时，有F＝Gn 汽车重2×104N，陷入泥中，受到的阻力为3×103N。用如图所示装置，则至少要用多大的力才能将汽车拉出？F练一练解：由图可知，有三段绳子连接动滑轮，故F＝×3×103N＝1×103N31 滑轮组的应用滑轮和滑轮组在起重机械中得到了广泛的应用，下图就是实际应用中的滑轮。 汽车起重机中含有很多简单机械。如A、B组成滑轮组，吊臂是杠杆。C杆伸缩时，吊臂的长短发生变化。D杆伸缩时，吊臂的角度发生变化。装在E里的卷扬机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物。整个汽车起重机也可视为杠杆，若起吊货的质量过大，会发生侧翻事故。根据杠杆平衡条件，起吊货物的质量是有限的。操纵起重机时，要控制好吊臂的长度和角度，必要时还应在车身外侧增加支柱（图中的F），以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力。汽车起重机 如图所示，如果用250N的力将重物吊起，应该怎样连接滑轮组？请在图中画出绕绳的方法。(不计动滑轮重及摩擦)因为，4为偶数，绳子固定端应固定在定滑轮上，然后顺次缠绕。练一练 滑轮组滑轮组滑轮组的应用定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组绳子自由端的拉力绳子自由端的距离课堂小结F＝（G+G动）1ns＝nh 1．小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点，他将重为5N的物体匀速提高了1m，每个滑轮重均为1N，不计绳重及摩擦，则绳端移动距离是m，施加在绳端的拉力F是N，悬挂定滑轮处拉力F′是N。2310随堂训练 2.如图所示，动滑轮重40N，工人至少要用多大的力才能把重500N的货物匀速拉起？解：工人用的力解析：从题图中看出有2段绳子连在动滑轮上，因此拉力 3.如图所示，货物重1000N，动滑轮重50N，至少要用多大的拉力才能提升重物？如果每段绳子只能承担400N的拉力，滑轮组最多能提起多重的货物？解：至少用的拉力因为，所以最多提起的货物重力G′物=nF′-G轮=3×400N-50N=1150N。 4.如图所示，动滑轮重2N，所吊起的重物B重10N，物体A重80N。此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降，要使物体B以0.2m/s的速度匀速上升，至少要对A施加一个多大的向左的水平外力？解：物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降时，物体A所受的向左的摩擦力物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升时，物体A所受的摩擦力方向向右，大小为4N，此时，拉力大小为F=f+F绳=4N+4N=8N。