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最新沪科版物理八年级9.2《滑轮及其应用》教案2.doc

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内容提要
滑轮

9.2 滑轮的应用
定滑轮及其判断 应
动滑轮及其判断 用
滑轮组的分析及应用

关于滑轮组,我们应该知道些什么?

答:使用滑轮组,应注意两个关系式:

(1)F= G n

式中 G 在不计动滑轮重和摩擦时,表示被提起的重物的重; 在不计摩擦时,则表示重物与动滑轮的总重。(也就是说,这个式子的成

立必须满足一定的条件,通常情况下都不考虑摩擦力的影响)

式中 n 表示承担重物重(或重物与动滑轮总重)G 的绳子的段数。

(2)s=nh 式中 h 为重物被提升的高度;n 仍表示承担重物重(或重物与动滑轮总重)G

的绳子的段数。(这个式子在任何时候都是成立的,是解决滑轮组问题的重要起点。)

在组装滑轮组时,绕线有何窍门? 答:下面介绍一种简单的方法:(1)当 n 为奇数时,绳子的起始端应固定在动滑轮的 框架钩上,然后依次绕过滑轮;这种滑轮组只能省力,不能改变力的方向。(2)当 n 为偶数时,绳子的起始端应固定在定滑轮的框架钩上。这种滑轮组既能省力,又能改 变力的方向。
这种绕线方法可简记为“偶定、奇动”。

在滑轮组中定滑轮和动滑轮的作用一样吗?
答:定滑轮是一种等臂杠杆,它的作用是改变力的方向;动滑轮是一种动力臂等于阻
1

力臂 2 倍的杠杆,它的作用是省力。在滑轮组中,他们的作用是不会改变的,也就是 说,滑轮组中,定滑轮的作用仅仅是改变力的方向,在省力方面不起作用;而动滑轮 则是起省力的作用,动滑轮个数越多且都用的话,就越省力。

知识归类

从*几年中考来看,本节内容的考查主要是单个定滑轮、动滑轮的认识和判别,

滑轮组的组装和简单计算,常出现在选择题、填空题、探究题与计算题中,且往往与

后面的功、功率及机械效率结合起来考查。

题型一:能在实际的滑轮使用情景中分析和判别出定滑轮和动滑轮。

例 1:如图 1 是用滑轮组拉陷在泥中的汽车的



情景示意图,图中的两个滑轮中属于定滑轮的

1



,属于动滑轮的是



点拨:判别定滑轮和动滑轮的关键是看在拉动过程中,滑轮(或滑轮的中轴)的位置

是否发生了变化。若拉动过程中,滑轮的位置随着物体的位置的改变而改变,那么这

个滑轮就是动滑轮;若物体被拉动过程中,滑轮的位置始终不改变,那么这个滑轮就

属于定滑轮。

答:A B

例 2:小明同学用图 2 所示的滑轮将一个物体匀速拉高 2m,从图中可以看出,这个滑

轮属于

滑轮(填“定”或“动”),在这个过程中,滑轮的位置升高了

m,

这种使用该类型滑轮方法的好处是

(填“省力”或“省距离”)。

点拨:由于在拉动物体上升过程中,滑轮的位置也随着上升,那么这个滑轮就是动滑

轮。在一般情况下,动滑轮是省力杠杆,但本题中的动滑轮与我们常见的使用方法发

生了变化,即拉力与物体的作用点恰好相反(可以将本题的图倒过来看看或则用杠杆

的知识分析一下动力臂和阻力臂),因此此时的拉力 F 等于 2G,是费力杠杆,因此可以

省距离。

2

答:动 1 省距离

题型二:能正确判断滑轮组的省力情况以及通过的距离情况

图2

例 1:如图 3 用定滑轮将物体匀速拉起,每次所用的力的方向不同,

那么下列关于三次所用力的大小关系的判断中正确的是( )

A、F1 最大

B、F2 最大

C、F3 最大
图3
D、三个力大小相等

例 2:如图 4 所示表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为 30N 的相同重物,在 A 端所

用 的 拉 力 大 小 分 别 为 F1=

; F2=



F3=

。不计滑轮本身的重和摩擦。

点拨:判断使用滑轮组时所用的力 F 的大小,

关键是看几段绳子通过滑轮组拉着物体,即有几

段绳子承担物体的重。

在图

A

中,n=3,因此

F1

?

G 3

=10N;

在图

B

中,n=4,因此

F2

?

G 4

=7.5N;

图4

在图 C 中,n=5,因此 F3

?

G 5

=6N。

例 3:如图 5 所示,用滑轮组拉着重物在

水*

地面上匀速前进,在绳的端点 A 的作用力
图5
F=300N,重物与地面间的摩擦力 f 为多

大?

将重物移动的距离为 1m,绳端 A 移动的距离为多少?(不计滑轮本身的质量以及轴与

轮间的摩擦)

点拨:由图中可见滑轮组的 n=3;对物体进行受力分析可知,重物在水*方向上受

到滑轮组对它的拉力和地面的摩擦力,由于重物沿水*面匀速运动,因此摩擦力与拉
3

力大小相等。所以,f=3F =900N。绳端移动的距离 s/等于物体移动的距离 s 的 3 倍, 即 s/=3S =3m。

要注意的是,当滑轮组将物体竖直拉动时,绳端的拉力与物

体的重力有关;当滑轮组水*拉动物体时,拉力与物体与地面的

摩擦力有关。关键是物体的移动方向,而不是滑轮组的放置方向。

例 4:用如图 6 所示滑轮组提起重物,不计动滑轮自重和摩擦,



6

若拉力 F 为 50N,则物重 G 为

N,若绳子的自由端向上

拉 0.6m,则重物升高

m。

答:150 0.2

题型三:能按要求组装滑轮组 例 1:请用笔画线代替绳子将图 7 甲中的滑 装起来,要求能改变用力的方向。 答:如图乙。 如果要求是最省力呢?(答如图丙)。

轮组

图7
例 2:请你设计一个滑轮组,并画出组装图,

具体

要求如下:穿绕滑轮的绳子最大承受力是 800N,需要挂重物的重力是 3200N(滑轮重

力不计、摩擦及绳重不计)。

点拨:先分析绳子的段数 n=4;每个动滑轮 n 以 2 计算,因此需要两个动滑轮。

答:如图所示两种设计方案。(比较一下这两种方

案,你

能发现什么?)

4




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