初二物理經(jīng)典滑輪(提高)知識講解

滑輪（提高）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解定滑輪、動滑輪特點、實質(zhì)及其作用;2、理解滑輪組的作用及滑輪組的裝配圖；【要點梳理】要點一、定滑輪和動滑輪周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動軸的輪子叫滑輪，因為滑輪可以連續(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。在工作過程中，軸的位置固定不動的滑輪叫做定滑輪；在工作過程中，軸的位置隨物體移動的滑輪叫做動滑輪。要點詮釋：1、定滑輪：如下圖甲所示，我們可把一條直徑看成杠桿，圓心就是杠桿的支點，因此，定滑輪質(zhì)是等臂杠桿。定滑輪的特點是它的轉(zhuǎn)軸（支點）不隨貨物上下移動。2、動滑輪，如下圖乙所示，特點是它的轉(zhuǎn)動軸會隨物體上下移動，它 實質(zhì)是動力臂為阻力臂的省力杠桿，它的轉(zhuǎn)動軸是阻力作用點。3、定滑輪和動滑輪的作用使用定滑輪雖然不能省力，但可以改變用力方向，給工作帶來方便。使用動滑輪可以省力，但要多移動距離。要點二、滑輪組把定滑輪和動滑輪組合在一起，構(gòu)成滑輪組。要點詮釋：

1、特點：既可省力，又可以改變用力方向。但費距離。2、結(jié)論：在使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著動滑輪，提起物體所用的力就是總重的幾分之一?？沽的大小與吊起切滑輪的繩子股數(shù)n有關(guān),F--J—G■*、n=2 n=2 11KSnhvSnhv自 nv物如果考慮動滑輪的重力，則有F其中：n表示承擔(dān)物體的繩子的段數(shù)s表示繩子自由端移動的距離h表示物體移動的距離v自表示繩子自由端移動的速度v物表木物體移動的速度在使用滑輪組時，繩子固定在動滑輪上要更省力在使用滑輪組時，繩子固定在：定滑輪上，n為偶數(shù)；動滑輪上，n為奇數(shù)要點三、根據(jù)要求設(shè)計滑輪組1、根據(jù)要求確定動滑輪上繩的段數(shù)。2、根據(jù)繩的段數(shù)，確定動滑輪的個數(shù)：一個動滑輪可拉 2段繩，還能改變用力方向；但也可以拉三段繩，但就不能改變用力方向了。設(shè)想如果需要n段繩（n為偶數(shù)）那么就需要n/2個動滑輪和n/2個定滑輪穿繩組裝時，繩的固定端要固定在定滑輪下的掛鉤上（這叫做“偶定”），若不改變力的方向，還可少用一個定滑輪，即-12個定滑輪。n1如果n為奇數(shù)，則需要■n"」個動滑輪和同樣數(shù)目的定滑輪，穿繩時，繩的固定端要拴在動滑輪上2方的掛鉤上（這叫做"奇動"），這不能改變用力方向，如果還想改變用力方向，就應(yīng)再加一個定滑輪，

即5J個定滑輪。2上述方法叫“奇動偶定”，如下圖所示。甲 乙甲 乙【典型例題】類型一、定滑輪和動滑輪【典型例題】類型一、定滑輪和動滑輪【解析】A、B、【解析】A、B、D選項中的滑輪的軸是固定不動的，所以都是定滑輪;而C而C中滑輪的輪軸是隨物體一起運動的，所以是動滑輪?！究偨Y(jié)升華】解決此類題目要知道動滑輪會隨物體一起運動，定滑輪不隨物體運動。舉一反三：【變式】如圖所示，物體體A和B時，舉一反三：【變式】如圖所示，物體體A和B時，F(xiàn)a為甲100200A和B所受重力都為200N,滑輪重力和摩擦不計，當(dāng)用力分別勻速提升物No優(yōu)、臼，_渭小沿不同—沙提到?擦）優(yōu)、臼，_渭小沿不同—沙提到?擦）么工人用的拉力是:A.FiA.Fi大B.F2大【答案】DC.F3大G,沿G,沿【總結(jié)升華】本題主要考查學(xué)生對定滑輪工作特點的了解和掌握。舉一反三：【變式】如圖所示，若在不計摩擦的情況下把物體勻速向上提起，則拉力 Fi與F2相比較（ ）A.Fi較小 B.F2較小 C.Fi與F2一樣大D.無法確定【答案】A【解析】如圖所示：Fi的力臂L大于F2的力臂L',由于提起的重物一定，根據(jù)杠桿平衡的條件,阻力和阻力臂的乘積一定，動力臂越長，動力越小。故 Fi較小。▼3、如圖所示，摩擦不計，滑輪重2N,物重i0N,在拉力F的作用下，物體以0.4m/s的速度勻速上升，則（ ）F=5N,F向上的速度是0.2m/sF=7N,F向上的速度是0.2m/sF=6N,F向上的速度是0.8m/sF=22N,F向上的速度是0.2m/s【思路點撥】要解答本題需掌握：動滑輪的工作特點，以及動滑輪的特殊使用方法?！敬鸢浮緿

F等于物重的2F等于物重的2倍再加上滑輪的重F=2XG物+G滑輪=2X10N+2N=22N;力F移動的距離是物體移動距離的二分之一， 故力F移動的速度是物體上升的速度的二分之一， 即F上升的速度是0.4m/s+2=0.2m/s【總結(jié)升華】本題主要考查學(xué)生對動滑輪的特殊使用方法的了解和掌握。▼4、物體做勻速直線運動，拉力F=60牛，則物體受到的摩擦力是（類型二、滑輪組▼4、物體做勻速直線運動，拉力F=60牛，則物體受到的摩擦力是（A.60牛B.120牛C.20牛D.180?！敬鸢浮緿…… …… 「 1, 【解析】繩子股數(shù)是3,所以繩子末端的拉力F—f，物體和地面之間的摩擦力f=nF=3X60N=180N。n【總結(jié)升華】該滑輪組是用來水平移動物體的，克服的是物體和地面間的摩擦力，由圖可知繩子股數(shù)是3,根據(jù)滑輪組的省力情況即可求出摩擦力。舉一反三：【變式】利用如圖所示裝置勻速提起重 150N的物體，若不計滑輪重及摩擦力時，拉力F是多大？【答案與解析】F=G/n=150N/3=50N,拉力是50N。5、已知每個動滑輪重100N,物重G=1200N,繩子能承受的最大拉力為 300N,在圖中畫出了滑輪組的繞線方法。根據(jù)你的判斷，只能使用繞線方式。（不計摩擦）【答案與解析】由上圖可以看出，繩子承擔(dān)的物重包括兩部分，即物重1200N和兩個動滑輪重2X100N=200N,由于繩子能承受的最大拉力為300N,那么至少需要n=（G+G動）/F=（1200N+200N）/300N=5根繩子。由此可以確定只能用乙種繞線方式?！究偨Y(jié)升華】同一個滑輪組，繩子的繞法不同，省力的情況也不同，繩端固定在動滑輪上比固定在定滑輪上更省力。

舉一反三：【變式】為了用滑輪組把陷入泥中的汽車?yán)鰜?，試在圖中畫出滑輪組最省力的繞線方法。n=3,如圖:類型三、綜合應(yīng)用6、如圖所示，物體C重100N,在不計摩擦和繩重的情況下，要勻速提起重物時，需加力F為28N,若滑輪的規(guī)格都相同，則每個滑輪的重為多少牛？【思路點撥】（1）在不計摩擦和繩重的情況下，使用動滑輪時，因為動滑輪有兩段繩子在拉重物，所以用的拉力就是動滑輪和重物重力的二分之一；（2）按圖示滑輪組，我們可以由上向下逐個分析滑輪，按照動滑輪和定滑輪的特點，找出拉力 F和動滑輪與重物的種類之間的關(guān)系，然后求解?！敬鸢概c解析】本題中隨重物一起上升的滑輪有蔭個?即動滑轉(zhuǎn)網(wǎng)個；另一個為定滑輪，如圖：則對于粉滑轉(zhuǎn)諭斐力信況皂：￡F=G=，T；對于動滑輪E的受力,皆況是：2T=G~+G；4F-G4M28MTCDN

?'?G4二 = .x3 3【總結(jié)升華】課本中對滑輪只講了動滑輪和定滑輪兩種，但在實際出現(xiàn)的題目中，不時有如本題這種情況的滑輪，如果單從動滑輪或定滑輪的角度來解題，很多同學(xué)都會覺得困惑，這就要求學(xué)生可以通過對每一個滑輪單獨進行受力分析， 利用我物體平衡時合力為零的特點列出各力之間的關(guān)系， 然后解答。舉一反三：【變式】（高清課堂《滑輪》392030例2）如圖所示，用滑輪組勻速提升重物，若繩子自由端的拉力為F,不計滑輪重、繩重和軸摩擦，求物體的重力是多少?7F8F【答案】8F6F7、家用的手搖晾衣架如圖所示,它實際是由定滑輪和動滑輪組成的滑輪組. 假設(shè)衣服和晾衣架7F8F【答案】8F6F7、家用的手搖晾衣架如圖所示,它實際是由定滑輪和動滑輪組成的滑輪組. 假設(shè)衣服和晾衣架的總重為100N,則靜止時繩子自由端的拉