轮轴和斜面
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滑轮知识点一、定滑轮和动滑轮1、定滑轮和动滑轮1)滑轮:滑轮是个周边有槽,能绕轴转动的小轮。
2)使用滑轮时,滑轮的轴固定不动,这种滑轮叫做定滑轮。
3)滑轮的轴随被吊物体一起运动,这种滑轮叫做动滑轮。
4)滑轮的实质:滑轮是一种变形的杠杆,滑轮可以连续旋转,因此可以看做连续旋转的杠杆。
2、定滑轮和动滑轮的特点设计实验与制定计划:分别使用同一物体在不使用滑轮、使用定滑轮、使用动滑轮时匀速运动,记录整个过程需要用力的大小,物体移动的距离及动力移动的距离,动力的方向,然后由数据分析得出结论。
实验器材:钩码两个,滑轮两个,弹簧测力计一个等。
实验过程:①按图甲所示测出钩码的重力G。
①按图乙所示安装定滑轮,让钩码匀速上升的高度h=10cm,记录弹簧测力计的示数F、拉力方向及绳子自由端移动的距离s。
①按图丙所示安装动滑轮,让钩码匀速上升的高度h=10cm,记录弹簧测力计的示数F、拉力方向及绳子自由端移动的距离s。
①换用数量不同的钩码,重复上面的步骤。
使用简单机械情况拉力大小F/N钩码提升10cm时绳端移动的距离s/cm拉力方向不使用简单机械24610上使用定滑轮24610下使用动滑轮12320上交流论证:①对比用甲、乙两图所做实验记录的数据可知:使用定滑轮时,拉力F与钩码重力G相等,绳端移动的距离s与钩码升高的高度h相同。
(忽略绳子与滑轮间的摩擦力和滑轮与轴间的摩擦力,绳子的重力)①对比用甲、丙两图所作实验记录的数据可知:使用动滑轮时,拉力F=1/2G,绳端移动的距离s=2h。
(忽略动滑轮与绳的重力和摩擦力)实验结论:①使用定滑轮不省力,也不省距离,但可以改变力的方向。
①使用动滑轮可以省力,但不改变力的方向,而且费距离。
注意事项:①弹簧测力计要匀速拉动。
①动力的方向与并排的绳子平行。
①选用质量较小的动滑轮。
①保证滑轮轴间摩擦较小。
3、定滑轮和动滑轮的实质①定滑轮可以看成一个变形的杠杆,滑轮的轴相当于支点,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,即l1=l2,根据杠杆的平衡条件Fl1=Gl2可知:F=G,即使用定滑轮不省力。
第11讲滑轮轮轴斜面11.1 学习提要11.1.1 滑轮滑轮是一种常见的简单机械。
滑轮是一个周边有槽、能绕轴转动的小轮,如图11-1所示。
由于使用方法的不同,可以把滑轮分为定滑轮和动滑轮两类。
1. 定滑轮工作时轴保持固定不动的滑轮称为定滑轮。
定滑轮的实质是一个等臂杠杆,所以正确使用它既不省力,也不省距离,但可以改变用力方向。
2. 动滑轮工作时轴随物体一起移动的滑轮称为动滑轮。
动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,所以在不计算滑轮所受重力及轮与绳的耗损摩擦的情况下,也就是理想情况下,使用动滑轮可以省一半的力,但要多移动一倍的距离,同时使用动滑轮不能改变用力的方向。
定滑轮与动滑轮的示意图以及它们与杠杆的等效图如图11-2所示。
3. 滑轮组定滑轮和动滑轮的组合叫滑轮组。
使用滑轮组,既能省力,又能改变用力的方向,但要多移动距离。
如图11-3(a)所示,在理想状态下,只用动滑轮时,拉力F A为重力G A的一半,省了一半的力,但没有改变用力的方向。
如图11-3(b)所示,在理想状态下,拉力F B仍为物体重力G A的一半,省了一半的力,但力的方向改变了!在这一实例中,动滑轮起到省力的作用,而定滑轮起到可以改变力的方向的作用,把图11-3(b)加以规范美观,就成为最常见、也是最简单的滑轮组,如图11-3(c)所示。
在由一根绳子绕制的滑轮组中,重物和全部动滑轮的总重力由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重力的几分之一。
动力作用点移动的距离就是物体移动距离的几倍。
即F=1/nG总,其中n为经过动滑轮的绳子股数,如果物体上升h,则动力作用点移动的距离为s=nh.4. 滑轮应用的实例滑轮或滑轮组在实际生产和生活中有着广泛的应用。
如升旗时向下用力,红旗却向上冉冉升起;向下拉动窗帘的引线,可以使窗帘闭合或打开等,这些都是利用定滑轮改变力的方向来实现的。
根据使用滑轮组可以省力和改变用力的方向这一特点,人们设计了一些“用小力换大力”的工作方案,如吊车上的滑轮组、工厂或建筑工地上常用的举吊重物的装置等,都是滑轮组的具体应用。
单元教学设计单元名称简单机械1.单元教学设计说明本单元课与课之间有着密切的联系,知道杠杆、滑轮、轮轴、斜面、齿轮等是常见的简单机械。
使用杠杆、滑轮、轮轴、斜面、齿轮等简单机械解决生活中的实际问题。
本单元是在学生认识了一些常见的简单机械的基础上编写的,通过本单元的学习,丰富了学生对技术、工程与社会的认识,为学生进一步学习技术、工程的内容奠定基础。
2.单元目标与重点难点单元目标:科学观念:知道杠杆、滑轮、轮轴、斜面等是简单机械;认识到运用杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械装置可以提高工作效率。
科学思维:运用有关简单机械装置的结构和作用,解释处理生活中使用力的事例,尝试创造、制作各类简单机械装置,改变力的大小,使工作更方便。
探究实践:在科学实践活动中,运用杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械装置的传递改变力的大小,提高工作效率。
态度责任:愿意经历使用简单机械帮助生活与工作的过程,发展尝试利用简单机械改变力的大小的兴趣;了解简单机械在生产、生活中的应用,体会到科学技术的发展与应用影响着社会发展。
重点:知道杠杆、滑轮、轮轴、斜面等是简单机械;认识到运用杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械装置可以提高工作效率。
难点:设计实验探究杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械装置可以提高工作效率。
1.单元整体教学思路课时教学设计课题14.斜面1.教学内容分析《斜面》是青岛版小学科学(六三学制)六年级年级上册《简单机械》单元的第一课时。
1.认识斜面。
教科书呈现了一幅工人利用斜搭的木板往车上推送货物的生活场景图,目的是使学生通过观察生活中常见的现象,认识斜面,知道斜面是一种简单机械。
教科书还呈现了3名学生搭斜面的情景图,目的教师活动1.搭斜面。
师:利用桌上的实验材料搭一个斜面。
2.猜想斜面的作用。
师:请同学们猜想一下,斜面可能有什么作用呢?师:你这样想的理由是什么?师:大家同意他的观点吗?下面,我们就来验证一下。
3.研究斜面的作用。
师:做实验之前,我们必须要设计好实验方案。
专题17 简单机械命题热点透视:近年来本专题的命题热点主要集中在考查以下几个方面(1)杠杆的五要素及分类;(2)杠杆作图;(3)有关杠杆平衡条件的计算及应用;(4)滑轮及滑轮组;(5)机械效率的测量及相关计算;(6)有关功、功率的综合计算题。
本专题精选全国中考典型题型,通过考点深度详解、典例精讲、拔高集训,旨在让同学们能够系统地掌握解题规律、方法及技巧,帮助同学们轻松攻克解题难关,复习做到有的放矢,胸有成竹,对中考信心十足,轻松斩获高分!考点深度详解一、杠杆1.杠杆(1)杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。
(2)杠杆的五要素:①支点:杠杆绕着转动的固定点(O);②动力:使杠杆转动的力(F1);③阻力:阻碍杠杆转动的力(F2);④动力臂:从支点到动力作用线的距离(l1);⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(l2)。
2.杠杆的平衡条件(1)杠杆的平衡:当有两个力或几个力作用在杠杆上时,杠杆能保持静止或匀速转动,则我们说杠杆平衡。
(2)杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即:F1l1=F2l2(3)在探究杠杆的平衡条件实验中,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,此时杠杆自重的力臂为0;给杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,目的是方便直接从杠杆上读出力臂的大小;实验中要多次试验的目的是获取多组实验数据归纳出物理规律。
3.杠杆的应用(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆,省力但费距离。
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆,费力但省距离。
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,既不省力也不费力。
二、滑轮1.定滑轮(1)实质:是一个等臂杠杆。
支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。
(2)特点:不能省力,但可以改变动力的方向。
2.动滑轮(1)实质:是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。
、图中要求F甲=G/3,F乙=G/4,请画出滑轮组的绕线(不计动滑轮重)。
二、滑轮的特点
、如图16所示,在动滑轮的挂钩上施加一个竖直向下的拉力.拉力F大小只是G的一半 B
三、滑轮的综合应用
图1
21所示,物重G=30N,绳的一端拴在地面,拉力F
)若滑轮重不计,滑轮向移动= N
= N
的作用下,拉着重
如图所示,花岗岩石块甲、乙体积之比为13׃2,将它们分别挂在轻质硬棒AB的两端,当把铁块甲浸没在水中时,硬棒恰能水平位置平衡。
然后将甲石块从水中取出,拭干后浸没在液体丙中,调节
这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送。
)由杠杆的平衡条件可知,塔式起重机的起重量随起吊幅度而变化,起
)某塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的。
物料匀速上升
①原理:
西湖一摸))斜面上有一个重为100 N 沿斜面匀速向上滑动了1.5 m,此重物B
F
0.5m
,长为30cm.此后
,如果沿斜面
.通过实验:②帮小红评估一下,实验结果与分析不一致,是实验误差还是分析错误,还是别的什么原因?最好能提出改。
探索简单机械原理在航空航天中的应用航空航天领域是一个极其复杂而又宏大的领域,它涉及到众多的科学原理和工程技术。
其中,简单机械原理在航空航天中扮演着重要的角色。
本文将着重探索简单机械原理在航空航天中的应用,并介绍一些具体实例。
简单机械原理是物理学的基础,它包括了杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋等基本原理。
这些原理以其简洁而高效的特点,被广泛应用在航空航天工程中。
首先,我们来看看杠杆原理在飞机设计中的应用。
在大型客机的起落架中,杠杆原理被广泛用于提升和稳定机身。
通过运用杠杆原理,飞机的起落架可以在地面上提供稳定的支撑,并在起飞或着陆时能够被迅速放下或收起。
这一应用使得飞机的操作更加便利、高效。
滑轮原理在航空航天中的运用也非常普遍。
滑轮,作为一种简单的机械装置,可以改变力的方向和大小。
在火箭发动机的运载过程中,滑轮被广泛用于传递重量和力量,以保持火箭的稳定和平衡。
此外,滑轮原理还广泛应用于飞行器的起重装置和绳索的运输系统中。
而轮轴原理则在航空航天领域的涡轮引擎中发挥关键作用。
轮轴是一种简单而又精密的轴承装置,它能够承受高速旋转并传播力量。
在涡轮引擎中,通过将空气压缩、燃烧和排气的过程分别由不同的轮轴完成,可以实现高效的燃烧和推力转换,从而提高飞机的动力性能。
斜面原理也在航空航天中发挥了重要的作用。
直升机的主旋翼和尾桨都是通过斜面原理产生升力和控制飞行方向。
斜面的设计使得直升机可以在垂直起降的同时,具备了良好的空中操控性能。
此外,螺旋原理也是航空航天中不可或缺的一部分。
螺旋桨在飞机和直升机中的运用充分利用了螺旋原理的特性,通过旋转产生气流,从而产生升力和前进推力。
这种设计使得飞机能够在空中飞行,并具备较高的速度和操控性能。
综上所述,简单机械原理在航空航天中具有重要的应用价值。
杠杆、滑轮、轮轴、斜面和螺旋这些简单而又高效的机械原理,为航空航天工程提供了技术支持和解决方案。
这些原理的运用不仅提高了飞行器的性能和操控性,还为航空航天事业的发展奠定了坚实的基础。
初二物理简单机械优势计算简单机械是物理学中的基础概念,它通过改变力的大小或方向来改变工作的方式。
在研究机械时,我们经常使用一个重要的参数——机械优势来评估机械的效果。
本文将详细介绍机械优势的概念以及计算方法。
一、机械优势的定义机械优势是指通过使用机械来改变力的大小或方向时,机械对力的增大效果的评估。
它是用来衡量机械对力提供的增益比例的参数。
通常表示为机械优势(MA)。
二、计算机械优势的方法计算机械优势的方法取决于具体的机械类型和系统特点。
下面我们将介绍几种常见的机械优势的计算方法。
1. 杠杆的机械优势计算杠杆是一种常见的简单机械,它由一个支点和两个力臂组成。
杠杆的机械优势可以通过以下公式计算:机械优势 = 力臂1 / 力臂2其中,力臂1指的是力臂较长的一侧,力臂2指的是力臂较短的一侧。
通过计算力臂的比值,我们可以得到杠杆的机械优势。
2. 轮轴的机械优势计算轮轴也是一种常见的简单机械,它通过改变力的方向来改变工作的方式。
轮轴的机械优势可以通过以下公式计算:机械优势 = 轮轴半径 / 载重半径其中,轮轴半径指的是轮轴直径的一半,载重半径指的是载重物体与轮轴中心的距离。
通过计算半径的比值,我们可以得到轮轴的机械优势。
3. 斜面的机械优势计算斜面也是一种常见的简单机械,它通过改变重力的方向来改变工作的方式。
斜面的机械优势可以通过以下公式计算:机械优势 = 斜面长度 / 斜高其中,斜面长度指的是斜面底部的长度,斜高指的是斜面顶部的高度。
通过计算长度与高度的比值,我们可以得到斜面的机械优势。
三、机械优势的意义机械优势是评估机械效果的重要指标,它能够帮助我们了解机械在力的提供上的效率。
通过计算机械优势,我们可以选择合适的机械来提高工作效率,减少力的消耗。
总结:简单机械是物理学中的重要概念,机械优势是评估机械效果的参数之一。
我们可以通过计算机械的力臂、半径或长度与高度的比值来得到机械优势。
机械优势的计算有助于我们选择合适的机械,提高工作效率。