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1、新苏科版18版九年级物理上册11.2滑轮课堂反馈二、滑轮 图1121 一滑轮 项目 定义 作用 实质 图例 定 滑 轮 工作时, _的 位置固定不动的滑轮 _省力,但可以变更_ _ 杠杆 动 滑 轮 工作时_的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮 最多可以省_力,但不能变更_ _ 杠杆 滑 轮 组 定滑轮与动滑轮组合在一起 既可以_,又可以变更_ 1.绕法:当吊起重物的绳子是奇数段时,绳子的起点在动滑轮的挂钩上;当吊起重物的绳子是偶数段时,绳子的起点在定滑轮的挂钩上(奇动偶定) 2省力规律:用滑轮组吊起重物时,滑轮组用n段绳子吊物体,则提起物体的力就是总重的.用公式表示:F. 说明 (1)F的适用
2、条件是滑轮组竖直放置运用,且不考虑绳重、摩擦和动滑轮的重若只考虑动滑轮的重力,不考虑绳重和摩擦,F,其中G动为动滑轮的总重力若滑轮组水平放置运用(匀速),公式变为F,其中f是物体与地面之间的摩擦力 (2)分析滑轮装置中力的关系所利用的物理学问有两条:不计绳重及绳轮间的摩擦时,同一根绳上拉力到处相等;物体受力平衡 二轮轴 在生产、生活中,人们常常会用到轮轴轮轴由具有_的轮和轴组成,也可看成_的变形由杠杆原理可得:当轮半径大于轴半径时,动力_阻力,这时的轮轴相当于一种_杠杆 类型一探究定滑轮和动滑轮的特点 例1 如图1122所示是探究定滑轮和动滑轮变更力的大小和方向的试验 图1122 (1)图中弹
3、簧测力计的示数F1、F2、F3、F4之间的关系是:F1_F2_F3_F4. (2)探究得出的结论:运用定滑轮_省力,_变更施力的方向;运用动滑轮_省力,_变更施力的方向(均选填“能”或“不能”) (3)运用_滑轮费距离 试验点拨(1)该试验中运用弹簧测力计拉绳时,应手拉测力计的拉环,用挂钩拉绳,这样弹簧测力计的示数才是绳子末端所受拉力的大小(2)定滑轮可以变更施力的方向,不仅体现在本题的图乙中,也体现在图丙中,即运用定滑轮时,可以将提升重物竖直向上的施力方向变更为水平、倾斜、竖直向下等方向(3)由于绳重、绳轮间摩擦的存在,试验中用定滑轮匀速提升重物时,弹簧测力计的示数会略大于物重,拉力等于物重
4、只在志向状态下成立(4)动滑轮的特点是“最多可以省一半力”,而不是“省一半力”,因为动滑轮“省一半力”的前提是不计滑轮重、绳重及绳轮间摩擦,且拉力的方向竖直向上 类型二定滑轮和动滑轮 例2 一辆汽车不当心陷进了泥潭中,按如图1123所示的(a)、(b)两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出若汽车受到的阻力为800 N,则图(a)中人拉动汽车的拉力至少为_,将汽车拉动1 m,拉力需移动_m;图(b)中人拉动汽车的拉力至少为_,将汽车拉动1 m,拉力需移动_m(绳与滑轮及轴间的摩擦不计) 图1123 方法指导定滑轮和动滑轮的解题技巧 (1)推断滑轮类型的方法:视察滑轮装置图时,首先视察滑轮被固定
5、的位置,推断滑轮是定滑轮还是动滑轮,轴位置固定的滑轮为定滑轮,轴随物体一起移动的滑轮为动滑轮 (2)运用滑轮的几种状况 种类 图示 表达式 定滑轮 FG Ff,f为物体A所受的摩擦力 动滑轮 F,s绳2s物,v绳2v物 F,s绳2s物,v绳2v物 F2G G动,s动,v动 F2f,s动,v动 注:以上几种状况均不计绳重和绳与滑轮间的摩擦 类型三滑轮组 例3 如图1124所示,小明利用滑轮组提升重为300 N的重物,该滑轮组提升动滑轮和重物的绳子的股数n_若不计摩擦,动滑轮的重力为30 N,则拉力F_N时,可以将重物匀速提升;若物体被提升的高度为9 m,则绳子自由端上升的距离为_m. 图1124
6、 方法指导滑轮组的受力分析(动滑轮同样适用) 依据 说明 不计绳轮间摩擦、绳重时,同一根绳上拉力到处相等 分析滑轮装置的受力时,首先应看清绕滑轮的那根绳子,当我们在绳子末端用力F时,绳子就会被绷紧,使得该绳子上到处拉力均为F,当物体被n段绳子拉时,自然就同时受n个力F拉动 物体受力平衡条件 首先要确定探讨对象,我们通常取“动滑轮和物体的整体”为探讨对象,然后对其进行受力分析,最终依据物体平衡条件得到力间的平衡关系式例如: 类型四滑轮组的设计组装 例4 用滑轮组拉出陷入泥中的汽车,在图1125中画出最省力的绳子绕法 图1125 方法指导滑轮组的组装方法 课堂反馈(二)A 定滑轮及动滑轮的特点 1
7、运用滑轮时,依据_的位置能否移动可将滑轮分为_和_运用动滑轮可以_,但不能变更施力的方向;运用定滑轮不能省力,但可以变更施力的_ 2图C1121甲中的滑轮是一个_滑轮,其实质是一个_杠杆,其支点是图中的_(选填“A”“B”或“C”),图乙中的滑轮是一个_滑轮,其实质是一个_杠杆,其支点是图中的_(选填“A”“B”或“C”) C1121 3如图C1122所示,物体重10 N,且处于静止状态若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大小关系是F1_F2_F3.这证明运用定滑轮不能变更力的_,只能变更力的_(滑轮与轴间的摩擦不计) 图C1122 4如图C1123
8、甲所示,在学校旗杆顶部有一个滑轮,该滑轮的位置固定在旗杆的顶端不动,是_滑轮,其作用是_如图乙所示,建筑工人在高处也常常运用滑轮提升重物,该滑轮伴同物体一起运动,是_滑轮,运用它的作用是_ 图C1123 5(1)如图C1124甲所示,钩码重G5 N,滑轮重1 N,不计绳重和摩擦,当钩码匀速上升时,拉力F1为_N,若绳子自由端向下拉动0.5 m,则物体向上移动_m. 图C1124 (2)如图乙所示,钩码重G5 N,滑轮重1 N,不计绳重和摩擦,当钩码匀速上升时,拉力F2为_N,若绳子自由端向上移动0.5 m,则物体向上移动_m. 课堂反馈(二)B 滑轮组 1在实际运用滑轮的过程中,人们常将定滑轮
9、和动滑轮组合在一起,这种定滑轮和动滑轮的组合装置称为_它结合了定滑轮和动滑轮的特点,既能_,又能_用滑轮组提升重物时,动滑轮上有n段绳子担当物重,提起重物的力就是物重的_(忽视机械自重和摩擦) 2用如图C1125所示的滑轮组,匀速提升重400 N的物体,若动滑轮重力、绳子重力以及摩擦都不计,此滑轮组有_段绳子担当物重则作用在绳端的拉力是_N若动滑轮重力是20 N,绳重和摩擦都不计,则作用在绳端的拉力是_N若物体被提升的高度为3 m,则绳子自由端移动的距离为_m. 图C1125 3用如图C1126所示的装置将重为300 N的物体水平匀速拉动,物体与地面之间的摩擦力为48 N,不考虑滑轮重和滑轮与
10、绳间的摩擦,则水平拉力F为_N若绳子自由端移动的速度为0.6 m/s,则物体移动的速度为_ 图C1126 4在图C1127上按要求组装一滑轮组,要求:作用于绳子末端的拉力FG,画出绳子的绕法(不计动滑轮重、绳重和摩擦) 图C1127 详解详析 一、轴不能施力的方向等臂轴一半 施力的方向省力省力施力的方向 二、公共转轴杠杆小于省力 例1(1) (2)不能能能不能(3)动 例2800 N1400 N2 解析拉物体在水平面上前进时,动力须要克服的是物体受到的水平阻力f物,不是重力G,图(a)中是定滑轮,用一股绳子的拉力拉汽车,汽车受到的阻力为800 N,则F1800 N(不计绳与轮间摩擦),将汽车拉
11、动1 m,则s1s物1 m;图(b)中是动滑轮,利用两股绳子的拉力拉滑轮和汽车整体,则2F2800 N(不计绳与轮间摩擦),F2400 N,s22s物2 m. 例3311027 解析本题取动滑轮和物体为探讨对象,有三股绳子向上拉着动滑轮和物体组成的整体,因为处于平衡状态,所以有3FG物G动330 N,F110 N因为有三股绳子向上拉着动滑轮和物体,所以物体上升h,每股绳子收缩h,绳子的自由端移动的距离s3h27 m. 例4如图所示 A 1轴定滑轮动滑轮省力方向 2动省力A定等臂B 3大小方向 4定变更力的方向动省力 5(1)50.5(2)30.25 B 1滑轮组省力变更施力的方向 2220021063.160.2 m/s4.图略 段绳子向上拉FG总,s5h.