課程內(nèi)容

《滑輪》
高高的旗桿，矗立在學(xué)校的操場上，每周一早上，旗手緩緩向下拉繩子，鮮艷的五星紅旗就會(huì)徐徐上升，那么，你知道旗桿頂部有一個(gè)什么元件嗎？
【實(shí)驗(yàn)】仔細(xì)觀察下面兩個(gè)滑輪在使用時(shí)，它的軸的位置是否移動(dòng)？
使用時(shí)軸固定不動(dòng)的叫定滑輪。使用時(shí)軸隨物體一起移動(dòng)的叫動(dòng)滑輪。
說明：區(qū)分定滑輪和動(dòng)滑輪關(guān)鍵是看軸是否移動(dòng)
定滑輪
1、支點(diǎn)在軸心O處。2、定滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿。3、拉力大小始終等于重物的重力大小。4、拉力方向與重物移動(dòng)的方向相反。
結(jié)論：使用定滑輪不省力，但可以改變力的方向。
動(dòng)滑輪
1、支點(diǎn)在邊緣O處。2、動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿。3、動(dòng)滑輪省一半的力。4、拉動(dòng)的方向與重物的移動(dòng)方向相同。
結(jié)論：使用動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向。
滑輪組
下面由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，它們各由幾根繩子承擔(dān)？
說明：判斷繩子的股數(shù)，關(guān)鍵看吊著動(dòng)滑輪的繩子有幾根。
【練習(xí)】判斷繩子的股數(shù)，并總結(jié)“繩子的股數(shù)”與“繩子開始端所系位置”之間的規(guī)律。（看視頻中的圖）
豎放滑輪組
（1）如圖，繩子的股數(shù)是多少？
（2）若動(dòng)滑輪和摩擦力忽略不計(jì)，拉力F是多少？
     說明：使用滑輪組時(shí)，若動(dòng)滑輪和摩擦力忽略不計(jì)，動(dòng)滑輪被幾股繩子吊著，所用力就是物重的幾分之一。
（3）若動(dòng)滑輪重G不能忽略，那么圖中的拉力F應(yīng)等于多少？
平放滑輪組
（1）如圖，繩子的股數(shù)有幾根？
（2）若繩與滑輪之間的摩擦力忽略不計(jì)，拉力F是多少？
實(shí)驗(yàn)表明：使用平放的滑輪組拉重物時(shí)，若繩與滑輪之間的摩擦不計(jì)，動(dòng)滑輪被幾股繩子拉住，所用的力就是物體與接觸面的摩擦力的幾分之一。
練習(xí)
1、如下圖所示，物體B重100N，在力F作用下勻速上升時(shí)，F(xiàn)應(yīng)等于________N。（不計(jì)摩擦）
2、如圖所示，物體重為100N，掛重物的鉤子承受的拉力是______N。人勻速拉繩子的力是______N（不計(jì)摩擦及滑輪重）
3、如圖所示的四個(gè)滑輪組中，圖______可省一半力，圖______最費(fèi)力，圖______和圖______用力大小一樣。
4、如圖所示，物體A重G=80N，在F=60N拉力下勻速前進(jìn)，此時(shí)物體A受到的摩擦力等于______N。（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)）
5、站在地上，用不大于150N的向下的拉力提起重400N的貨物，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)滑輪組，要求使用滑輪個(gè)數(shù)最少？
【作圖方法】
（1）先根據(jù)繩子的股數(shù)確定繩子開始端所系的位置
（2）根據(jù)繩子股數(shù)和繩自由端方向，只畫出繩子的繞線，從內(nèi)向外繞
（3）并在拐彎處填上滑輪
【跟進(jìn)練習(xí)】站在地上，用不大于100N的向下的拉力提起重350N的貨物，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)滑輪組，畫出裝配圖。（不計(jì)滑輪間的摩擦及動(dòng)滑輪重）
6、如圖，若每個(gè)滑輪重20N，人手拉繩子的力為50N則物重為______N（不計(jì)摩擦）
說明：滑輪組靜止時(shí)，同一根繩子各處拉力相同。
【跟進(jìn)練習(xí)】如圖，相同的物體在同樣的地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)摩擦，則F1、F2、F3的大小關(guān)系如何？
拓展知識(shí)：
輪軸：輪軸由一個(gè)軸和一個(gè)大輪組成，是變形杠桿。
平衡時(shí)有F₁R=F₂r，則F₁=F₂r/R，如果動(dòng)力作用在輪上，就可以省力，反之則費(fèi)力。
斜面：斜面是大家經(jīng)常接觸的一種簡單機(jī)械。
根據(jù)公式FL=Gh，可得：F=Gh/L，在高度一定時(shí)，斜面越長越省力。