初二滑輪組知識點(diǎn)總結(jié)
滑輪組是由多個(gè)動滑輪、定滑輪組裝而成的一種簡單機(jī)械,既可以省力也可以改變用力方向。,使同學(xué)們更好地解決這部分問題,現(xiàn)將該部分知識點(diǎn)一 些解題方法歸納和總結(jié)。
滑輪定義:
周邊有槽,中心有一轉(zhuǎn)動的輪子叫滑輪。如右圖所示。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn),因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿,仍可以用杠桿的平衡條件來分析。
根據(jù)使用情況不同,滑輪可分為定滑輪和動滑輪。
三種滑輪定義及特點(diǎn)
(1)定滑輪特點(diǎn):不省力,但能改變動力的方向。(實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿)。
①定義:中間的軸固定不動的滑輪。
、趯(shí)質(zhì):定滑輪的實(shí)質(zhì)是:等臂杠桿
、厶攸c(diǎn):使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。
④對理想的定滑輪(不計(jì)輪軸間摩擦)F=G
繩子自由端移動距離S(F)(或速度v(F))=重物移動的距離S(G)(或速度V(G))
(2)動滑輪特點(diǎn):省一半力,但不能改變動力方向,要費(fèi)距離。(實(shí)質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿)
①定義:和重物一起移動的滑輪。(可上下移動,也可左右移動)
、趯(shí)質(zhì):動滑輪的實(shí)質(zhì)是:動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。
、厶攸c(diǎn):使用動滑輪能省一半的力,但不能改變動力的方向。
④理想的動滑輪(不計(jì)軸間摩擦和動滑輪重力)則:F=(1/2)G只忽略輪軸間的摩擦則拉力F=(G(物)+G(動))/2繩子自由端移動距離S(F)(或V(F)=2倍的重物移動的距離S(G)(或V(G))
(3)滑輪組:使用滑輪組時(shí),滑輪組用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的.力就是物重的幾分之一。
1、定義:由若干個(gè)定滑輪和動滑輪匹配而成。
2、特點(diǎn):可以省力,也可以改變力的方向。使用滑輪組時(shí),有幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。
3、動力移動的距離s和重物移動的距離h的關(guān)系是:使用滑輪組時(shí),滑輪組用n段繩子吊著物體,提起物體所用的力移動的距離就是物體移動距離的n倍,即s=nh。如下圖所示。(n表示承擔(dān)物重繩子的段數(shù))
滑輪組的組裝:
(1)根據(jù)的關(guān)系,求出動滑輪上繩子的段數(shù)n;
(2)確定動滑輪的個(gè)數(shù);
(3)根據(jù)施力方向的要求,確定定滑輪個(gè)數(shù)。
確定定滑輪個(gè)數(shù)的原則是:一個(gè)動滑輪應(yīng)配置一個(gè)定滑輪,當(dāng)動滑輪上為偶數(shù)段繩子時(shí),可減少一個(gè)定滑輪,但若要求改變力的作用方向時(shí),則應(yīng)在增加一個(gè)定滑輪。在確定了動、定滑輪個(gè)數(shù)后,繩子的連接應(yīng)遵循“奇拴動、偶拴定”的規(guī)則,由內(nèi)向外纏繞滑輪。
滑輪組省力計(jì)算
公式:s=hn。 V繩=n*V物 F拉=(1/n)*G總
s:繩子自由端移動的距離。 V繩:繩子自由端移動(上升/下降)的速度
h:重物被提升的高度。 V物:物體移動(上升/下降)的速度
n:承重的繩子段數(shù)。 G總:物重+滑輪重(G物+G滑)。
原則是:n為奇數(shù)時(shí),繩子從動滑輪為起始。用一個(gè)動滑輪時(shí)有三段繩子承擔(dān),其后每增加一個(gè)動滑輪增加二段繩子。如:n=5,則需兩個(gè)動滑輪(3+2)。n為偶數(shù)時(shí),繩子從定滑輪為起始,這時(shí)所有動滑輪都只用兩段繩子承擔(dān)。如:n=4,則需兩個(gè)動滑輪(2+2)。
其次,按要求確定定滑輪個(gè)數(shù),原則是:一般的:兩股繩子配一個(gè)動滑輪,一個(gè)動滑輪一般配一個(gè)定滑輪。力作用方向不要求改變時(shí),偶數(shù)段繩子可減少一個(gè)定滑輪;要改變力作用方向,需增加一個(gè)定滑輪。
歸納總結(jié):綜上所說,滑輪組設(shè)計(jì)原則可歸納為:奇動偶定;一動配一定,偶數(shù)減一定,變向加一定。
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