滑轮知识点

1学情分析学生的基础不错，但是有些知识点存在模糊的现象。本次课着重的讲解一下，并拓展延伸。课题滑轮学习目标与考点分析1、认识动滑轮与定滑轮2、定滑轮与定滑轮的用途3、定滑轮与动滑轮的组装学习重点知道动滑轮、定滑轮的特点及应用、能根据省力的要求设计滑轮组学习方法练习法、讲授法、讲练结合法学习内容与过程第一部分知识回顾滑轮1、定滑轮：①定义：中间的轴固定不动的滑轮。②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G2、动滑轮：①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。④注：忽略轮轴间的摩擦则拉力F=(G物+G动)/2，绳子自由端移动距离S=2h3、滑轮组①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向③在不计绳重及摩擦时，拉力F=(G物+G动)/n绳子自由端移动距离S=nh安装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动)/F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。典型例题一：定滑轮1.定滑轮的特征：使用时，轴的位置固定，不随物体一起运动。2.定滑轮的特点（探究实验）物体的重G，拉力F，物体提升的高度h，绳子自由端移动的距离s，比较G和F，s和h的大小l1l2F2F1F1l1F2l2OOFGFGFGFhs2(1)使用定滑轮(能/不能)省力；(2)使用定滑轮(能/不能)省距离。(3)当改变拉力的方向时，拉力的大小是否改变？3.定滑轮实质上是一个杠杆。典型例题二：动滑轮1.动滑轮的特征：使用时，轴的位置随被拉物体一起运动。2.动滑轮的特点（探究实验）物体的重G，拉力F，物体提升的高度h，绳子自由端移动的距离s，比较G和F，s和h的大小(1)使用动滑轮(能/不能)省力，省多少力？(2)使用动滑轮(省/费)距离。(3)当改变拉力的方向时，拉力的大小是否改变？3.动滑轮实质上是一个杠杆。典型例题三：滑轮组1滑轮组的构成：至少包括一个定滑轮和一个动滑轮。2.滑轮组的特点（探究实验）(1)学会用线将滑轮组装成滑轮组，将下面提供的滑轮组装成滑轮组，并比较3、4、5、6图。GGhFFsGFFGFG3图2FF甲乙GF1F2F3图1图1图2图3图4图5图6(2)滑轮组的特点（探究实验）物体的重G，拉力F，物体提升的高度h，绳子自由端移动的距离s，比较G和F，s和h的大小①使用滑轮组(能/不能)省力，F=G,②使用滑轮组(省/费)距离，s=h.③使用滑轮组是否一定能改变用力的方向？(4)滑轮组参数n：指连接在动滑轮(包括动滑轮的轴架、动滑轮下面挂着的物体)上的绳子的段数。注意数清楚n!用滑轮组吊起重物时，滑轮组用几段绳子吊物体，绳子自由端移动的距离s就是重物提升高度h的几倍；提起物体的力就是物体和动滑轮总重的几分之一。即：s=nh,F=G总/n=(G物+G动)/n若不考虑动滑轮的自重，则：s=nh,F=G物/n四．一根绳子力相等无论是定滑轮、动滑轮还是滑轮组，只要在同一根绳子上，不管绳子有多长，也不管绳子绕过多少滑轮，绳子上的力总是相等的。如图1，用定滑轮沿不同的方向提升重物，判断1F、2F、3F的大小关系。分析要提起物体，绳子必须对重物施加向上的大小为G的拉力，绕过滑轮，不论方向如何，拉力的力臂都是轮的半径，所以，拉力大小都等于被提起的物体的重力。所以321FFF五、滑轮两边力平衡（受力分析)滑轮静止或做匀速直线运动时，滑轮受到相反方向上的合力相互平衡。如图2用动滑轮匀速竖直提升重物，拉力F与物体重G的关系。分析不计滑轮重，动滑轮处于平衡状态，如图2甲，则GF2即GF214若动滑轮的重量为0G，如图2乙，则02GGF即)(210GGF例题1.如图3所示的装置处于平衡状态，若滑轮重、绳重以及摩擦均忽略不计，则1G与2G之比为（）A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．1∶32、如图4用用滑轮组匀速拉动水平面上的物体，若所用的拉力F为10N，物体受到的摩擦力是多大？3、如图5所示的装置中，当人用力向右拉滑轮时，物体A恰能匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为3N，忽略滑轮、绳与测力计重及滑轮与轴间的摩擦，则人的拉力F为（）A．3NB．4NC．6ND．8N4、用如图6所示的装置匀速拉起重为G的物体（不计摩擦、滑轮重及绳重），求拉力F与G的关系。5、如图7，动滑轮重5N，物体G的重量为15N，用力F使物体匀速上升，求所用力F的大小（不计摩擦）。6、如图8所示，在忽略滑轮自重和摩擦的情况下，当滑轮平衡时，拉力FG。7.用一个滑轮组提升重物，当拉力F将绳子自由端拉下2m时，物体才上升0.5m，由此可知该滑轮组是一个________(填“省力”“费力”)机械.如果物重是400N，则拉力F=________N.(不计滑轮和绳重，不考虑摩擦)8．利用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提起重600牛的物体，最小的拉力是（不计动滑轮重力及摩擦）[]A．600牛B．300牛C．200牛D．100牛9.如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3，比较它们的大小应是（）A、F1＞F2＞F3B、F1＜F2＜F3C、F2＞F1＞F3D、F2＜F1＜F3F1F2F3FFF图3fFF3F图4ffbb图5FG图6GG0图72F2FG图8FF4F4F510．如图所示装置中，若拉力F=4N，则甲、乙两弹簧的读数分别为()A．8N，8NB.12N，8NC．8N，12ND．12N，12N课内练习与训练1、图中利用了动滑轮的是（）2．如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置（不考虑轮重和摩擦）。使用时：（1）瘦子固定不动，胖子用力FA拉绳使货G匀速上升。（2）胖子固定不动，瘦子用力FB拉绳使货物G匀速上升。下列说法中正确的是（）A．FA＜GB．FA＞FBC．FB=2GD．以上说法都不对3．借助简单机械将重物提升，若不计滑轮重及摩擦，以下装置最省力的是（）4．小李的质量为50kg，可以举起80kg的杠铃；小胖的质量为70kg，可以举起60kg的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是（）A．小李把小胖拉起B．小胖把小李拉起C．两个都拉不起D．两个都拉起5．如图所示，小虎同学用滑轮组匀速提起重600N的物体。如果不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力，则小虎同学对绳子的拉力应为（）A．600NB．400NC．300ND．200N6．如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是（）A．甲B．乙C．丙D．丁ABCDABCD6二、填空题7．滑轮在生活中有着广泛的应用，在需要改变力的方向时，要使用＿＿＿＿（选填“定滑轮”或“动滑轮”）；在需要省力时，要使用＿＿＿＿（选填“定滑轮”或“动滑轮”）。8．建筑工地上，施工人员用如图8所示的滑轮组匀速吊起建筑材料。吊篮及建筑材料共重1200N，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，绕在滑轮组上的钢丝绳的拉力为＿＿＿＿N。9．如图9是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有＿＿＿＿个，此装置＿＿＿＿（填“能”或“不能”）改变动力的方向。10．周一清晨，学校要举行庄严的升旗仪式，在旗杆顶部安装的是＿＿＿＿＿滑轮，它的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。11．如图11所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用＿＿＿＿N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止。（g＝10N/kg）三、作图题12．如图12所示，小明站在地面上，欲用滑轮组提升重物，请画出最合适的绕线方法。13．如图13，人站在地面上将重物拉起，画出滑轮组最省力的绕线方法。14．如图14是滑轮组，物重G=90N，滑轮质量不计，要求用30N的力匀速提升重物，在图中画出绳的绕法。15．如图15所示，某人站到A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，画出最省力的绕线。16．如图16所示是一种滑轮提升重物的情景，请在图中画出动力臂并用l表示。17．如图17组装一滑轮组，画出绳子绕法。要求：作用于绳子末端的拉力F=1/2G（不计动滑轮重和摩擦）18．如图18，用滑轮组提升物体，请画出最省力的绳子绕法。19．如图19所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。GBAF图8图9图11图12图13图14图15图16图17图18图197四、解答题20．如图所示，轻绳连接质量为m1和m2的二个物体，处于静止状态。已知m1m2，k为放在水平地面上的磅秤。（不计滑轮摩擦）求：（1）绳A的拉力为＿＿＿＿＿＿＿＿；（2）磅秤读出的质量为＿＿＿＿＿＿＿＿。