62滑輪教師版

1、滑輪（基礎(chǔ)）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解定滑輪、動滑輪特點(diǎn)、實(shí)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(diǎn)梳理】要點(diǎn)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?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。 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(diǎn)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(diǎn)，因此，定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿。定滑輪的特點(diǎn)是它的轉(zhuǎn)軸（支點(diǎn)）不隨貨物上下移動。2、動滑輪，如下圖乙所示，特點(diǎn)是它的轉(zhuǎn)動軸會隨物體上下移動，它實(shí)質(zhì)是動力臂為阻力

2、臂2倍的省力杠桿，它的轉(zhuǎn)動軸是阻力作用點(diǎn)。 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(diǎn)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(diǎn)詮釋：1、特點(diǎn)：既可省力，又可以改變用力方向。但費(fèi)距離。2、結(jié)論：在使用滑輪組時(shí)，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。如果考慮動滑輪的重力，則有。要點(diǎn)三、根據(jù)要求設(shè)計(jì)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(gè)數(shù)：一個(gè)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

3、偶數(shù)），那么就需要n/2個(gè)動滑輪和n/2個(gè)定滑輪穿繩組裝時(shí)，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(gè)定滑輪，即個(gè)定滑輪。如果n為奇數(shù)，則需要個(gè)動滑輪和同樣數(shù)目的定滑輪，穿繩時(shí)，繩的固定端要拴在動滑輪上方的掛鉤上（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(gè)定滑輪，即個(gè)定滑輪。上述方法叫“奇動偶定”，如下圖所示。 【典型例題】類型一、定滑輪和動滑輪1、關(guān)于如圖中的兩類滑輪甲和乙，下列說法正確的是（） A甲能改變拉力的方向 B甲是等臂杠桿C甲比乙省力 D甲比乙省距離【答案】C 【解析】乙滑輪的軸是固定的，所以是定滑輪，定滑輪是

4、等臂杠桿，使用乙滑輪不能夠省力，但可以改變力的方向；甲滑輪的軸隨物體一起運(yùn)動，是動滑輪，使用甲滑輪可以省力但費(fèi)距離，故C符合題意?！究偨Y(jié)升華】解決此類問題要結(jié)合定滑輪和動滑輪的特點(diǎn)進(jìn)行分析解答。舉一反三：【變式】如圖是滑輪的兩種用法，以下說法中正確的是（） A甲是動滑輪，使用時(shí)不能省力 B乙是動滑輪，使用時(shí)可以省力 C甲是定滑輪，使用時(shí)可以省力 D乙是定滑輪，使用時(shí)不能省力【答案】B2、（2014龍巖中考）如圖所示，不計(jì)繩重和摩擦，沿三種不同的方向拉繩使物體勻速上升，所用的力分別是F1、F2、F3，則（） AF1最大 BF2最大 CF3最大 D三個(gè)力一樣大【答案】D 【解析】因?yàn)槎ɑ喯喈?dāng)于一

5、等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故定滑輪拉同一重物G，沿三個(gè)不同方向，用的拉力大小相等。【總結(jié)升華】本題主要考查學(xué)生對定滑輪工作特點(diǎn)的了解和掌握。舉一反三：【變式】如圖所示，若在不計(jì)摩擦的情況下把物體勻速向上提起，則拉力F1與F2相比較（） AF1較小 BF2較小 CF1與F2一樣大 D無法確定【答案】A 【解析】如圖所示：F1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F1較小。 3、如圖用一個(gè)動滑輪提升重為20N的物體，當(dāng)勻速向上拉動時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為12N，若不計(jì)摩擦，拉力F和動滑輪的重力的大小是（） A拉力F為

6、12N，動滑輪重4NB拉力F為20N，動滑輪重2N C拉力F為20N，動滑輪重4N D拉力F為12N，動滑輪重2N【思路點(diǎn)撥】在不計(jì)摩擦的情況下，繩子的繞線決定滑輪組的使用效果，有幾段繩子承擔(dān)動滑輪和物體的重力，拉力就是動滑輪和物體總重的幾分之一。【答案】A 【解析】同一根繩子上的拉力都相等，因此拉力F就等于彈簧秤的示數(shù)12N；重物和動滑輪的總重由2段繩子承擔(dān)，則有2F=G物+G輪，G輪=2F-G物=2×12N-20N=4N【總結(jié)升華】注意有幾段繩子承擔(dān)動滑輪和物體的重，拉力就是動滑輪和物體總重的幾分之一是在不計(jì)摩擦的條件下。舉一反三：【變式】如下圖所示裝置，用兩個(gè)滑輪分別拉同一個(gè)物

7、體在水平面上做勻速直線運(yùn)動，物體重為60 N，水平面與物體間的摩擦力為20 N，不考慮其他摩擦，則F1= N，F(xiàn)2= N。 【答案】20 10類型二、滑輪組4、（2016巴彥淖爾校級二模）下列幾種說法中正確的是（）A任何一個(gè)滑輪組都具備既省力又改變動力方向的優(yōu)點(diǎn) B滑輪組的省力情況決定于動滑輪的個(gè)數(shù) C滑輪組的省力情況決定于承擔(dān)物重的繩子段數(shù) D任何滑輪組都具有既省力又省距離的優(yōu)點(diǎn) 【思路點(diǎn)撥】滑輪組是將動滑輪和定滑輪結(jié)合在一起使用，既省力又能改變力的方向，滑輪組的省力特點(diǎn)是滑輪組由幾段繩子承擔(dān)物重，提起物體的力就是物重的幾分之一，根據(jù)功的原理可知使用任何機(jī)械都不省功?！敬鸢浮緾【解析】將動滑

8、輪和定滑輪結(jié)合在一起使用時(shí)組成滑輪組，根據(jù)滑輪組的省力特點(diǎn)，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)越多，越省力,與動滑輪的個(gè)數(shù)無關(guān),且當(dāng)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)是奇數(shù)時(shí)，并不能達(dá)到改變動力方向的優(yōu)點(diǎn)，所以A、B錯(cuò)誤，C正確，功的原理告訴我們使用任何機(jī)械都不省功，所以滑輪組使用時(shí)，一樣不能既省力又省距離的，即D錯(cuò)誤，故選C?！究偨Y(jié)升華】此題主要考查了滑輪組的省力特點(diǎn)，是一道很好的題目。5、如圖所示，用滑輪組提起物重相等的物體，若忽略動滑輪的重和摩擦?xí)r，所用的拉力最大的是（ ）【答案】D 【解析】本題考查作用在繩子末端的拉力大小如何確定。運(yùn)用隔離法，假想把定滑輪和動滑輪從中間隔斷，再看隔離后，留在動滑輪及貨物上相關(guān)線頭有幾

9、個(gè)，就是幾段繩子吊著重物，則每段繩子的拉力F=G/n。（動滑輪重和摩擦力不計(jì)）同學(xué)們要特別注意第四幅圖，根據(jù)滑輪定義此圖中兩個(gè)滑輪均為定滑輪，所以并不省力，拉力F=G。【總結(jié)升華】根據(jù)題意，不考慮滑輪重力及摩擦，理想的滑輪組（不計(jì)輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F=G/n。舉一反三：【變式】用圖所示的裝置先后勻速提升同一物體G，若不考慮滑輪重力及摩擦，則作用于繩子自由端的拉力F1、F2和F3的大小是A. F1較大 B. F2較大C. F3較大 D. F1=F2=F3【答案】A6、（2014衡陽中考）如圖所示，某人站在A處通過一根繩和兩個(gè)滑輪勻速提起物體B，所用的拉力F=100N，物體B重300

10、N（不計(jì)滑輪重和繩重，不計(jì)摩擦力），畫出滑輪組的繞線?！敬鸢概c解析】不計(jì)滑輪重和繩重，不計(jì)摩擦力，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為n=3，滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，繞線如圖所示： 【總結(jié)升華】本題考查了滑輪組的組裝，組裝滑輪組要按照“奇動偶定”的原則。舉一反三：【變式】如圖所示，用滑輪組提升重物，請?jiān)趫D中畫出滑輪組最省力的繞線方式?！敬鸢浮?類型三、綜合應(yīng)用7、如圖所示，物體A的重力為G，不計(jì)滑輪重和摩擦。當(dāng)F= G時(shí)，才能把物體A勻速提起；若，則重物對地面的壓力為 G。 【思路點(diǎn)撥】根據(jù)動滑輪的特點(diǎn)：省一半力和物體的受力情況分析?！敬鸢浮?【解析】 【總結(jié)升華】本題考查了動滑輪的應(yīng)用、平衡狀態(tài)的物體的受

11、力分析及相互作用力的應(yīng)用?！眷柟叹毩?xí)】一、填空題1、（2016錫山區(qū)校級一模）學(xué)校升旗儀式上，當(dāng)升旗手緩緩向下拉繩子時(shí)，國旗就會徐徐上升，這是由于旗桿頂部有一個(gè) 滑輪，它的作用是 。2、使用定滑輪 力，但能夠 力的方向，給工作帶來方便。3、使用時(shí)，滑輪的軸隨物體（阻力）一起 ，這樣的滑輪叫動滑輪，動滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè) 杠桿。4、使用動滑輪可以 的力，但是要 的距離。（不考慮滑輪和繩子的重力，也不考慮摩擦）5、在使用滑輪組時(shí)，動滑輪和重物（阻力）由幾段繩子來承擔(dān)，那么所需要的拉力就為它們的 。6、某小組同學(xué)研究動滑輪的 使用特點(diǎn)，他們先用彈簧測力計(jì)緩慢提起鉤碼，如圖(a)所示，再分別用重力不同的動滑

12、輪甲、乙、丙()緩慢提起相同鉤碼，如圖(b)、(c)、(d)所示請仔細(xì)觀察圖示的操作和彈簧測力計(jì)的示數(shù)，然后歸納得出結(jié)論。 (1)比較圖(a)與(b)(a)與(c)或(a)與(d)兩圖可得：_； (2)比較圖(b)、(c)與(d)三圖可得_。7、（2015河南中考）如圖是小聰為拉船靠岸而設(shè)計(jì)的甲、乙兩種方案，若拉船的力需要很大，則應(yīng)選用方案 （選填“甲”或“乙”），因?yàn)椴捎眠@種方案可以 。（不計(jì)機(jī)械的自重及摩擦）二、選擇題8、（2016春湘潭期末）對于使用滑輪組，下列說法中正確的是（）A不能省力，但可以改變用力方向 B可以省力，但不能改變用力方向 C可以省力，同時(shí)又可省距離 D可以省力，同時(shí)可

13、以改變用力的方向，但不能同時(shí)省距離 9、下圖所示的機(jī)械中，一定不省力的是( ) 10、（2014金華中考）如圖，用同一滑輪勻速提升同一重物（不計(jì)摩擦），圖中F1、F2、F3、F4之間的大小關(guān)系正確的是（） AF1=F2 BF3=F4 C D11、在水平桌面上放一個(gè)200 N的物體，物體與桌面間的摩擦力為40 N，現(xiàn)用如圖所示的裝置勻速移動物體，在不計(jì)滑輪重力和滑輪間摩擦的情況下，水平拉力F是( ) A200 N B100 N C80 N D20 N12、（2014泰州中考）如圖所示的滑輪組，每個(gè)滑輪重為20N，繩重及摩擦不計(jì)用它勻速提升重為100N的物體，所用的拉力F是（）A50N B60N

14、C70N D120N13、使用一個(gè)動滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組來提升重物，則 ( ) A最多可以省的力 B最多可以省的力 C最多可以省一半的力 D條件不足，無法確定14、小明用一個(gè)滑輪組把重物提起了0.5 m，繩子的自由端移動了1.5m，則小明所用的滑輪組可能是圖中的哪一個(gè)? ( ) A甲 B乙 C丙 D三個(gè)都可以15、在不計(jì)機(jī)械自重和摩擦的情況下，用10 N的拉力不能剛好提起重20 N物體的簡單機(jī)械是( ) A一個(gè)動滑輪 B一個(gè)定滑輪 C杠桿 D一個(gè)定滑輪和一個(gè)動滑輪組成的滑輪組三、作圖題16、請你設(shè)計(jì)一個(gè)滑輪組，并畫出組裝圖，具體要求如下： (1)穿繞滑輪的繩子最大承受力是800N，需要

15、掛重物的重力是3300 N(滑輪重及摩擦、繩重不計(jì))； (2)所用滑輪的個(gè)數(shù)最少?！敬鸢概c解析】一、填空題1、【答案】定；改變力的方向【解析】因?yàn)樯龂鞎r(shí)，當(dāng)升旗手緩緩向下拉繩子時(shí)，國旗就會徐徐上升則需要能改變拉力的方向的滑輪，所以旗桿頂部的安裝的是定滑輪；使用時(shí)它可以改變力的方向，但不能省力，也不能省功；故答案為：定；改變力的方向。2、【答案】不省 改變3、【答案】運(yùn)動 動力臂為阻力臂二倍4、【答案】省一半 多費(fèi)一倍5、【答案】幾分之一6、【答案與解析】(1)(緩慢提起相同重物)使用動滑輪能省力，但不能改變用力方向；(2)使用動滑輪(緩慢)提起相同重物時(shí)，動滑輪的重力越小，所用的拉力越小。7

16、、【答案】甲 省力 【解析】（1）從圖甲中可以看出，該裝置固定端在海灘上，相對應(yīng)于直接拉船要省一半的力，因此該裝置的優(yōu)點(diǎn)是省力，缺點(diǎn)是費(fèi)距離。（2）從圖乙中可以看出，該裝置相對應(yīng)直接拉船要費(fèi)力，因此該裝置的優(yōu)點(diǎn)是省距離，缺點(diǎn)是費(fèi)力；由此可知：甲方案設(shè)計(jì)合理，省力，固定端也便于固定。故答案為：甲；省力。二、選擇題8、【答案】D【解析】滑輪組可以省力，也可以改變力的方向，由功的原理可知，既省力又省距離的機(jī)械不存在，即不能省功，故選D。9、【答案】A【解析】選項(xiàng)A中的滑輪是定滑輪，使用定滑輪不能省力。10、【答案】B【解析】甲圖是一個(gè)動滑輪，能夠省一半的力，故F1= （G物+G動）；當(dāng)拉力與豎直方向有夾角，由于夾角越大，拉力越大，所以F2F1；乙圖是定滑輪，只能改變力的方向，不省力也不費(fèi)力，故F3=F4=G物。故選B。11、【答案】D【解析】動滑輪可以省一半的力，而動滑輪克服的是物體與桌面間的摩擦力。12、【答案】B【解析】圖中繩子股數(shù)