滑轮组组装“口诀”及绳子穿绕方式之欧阳索引创编
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滑轮组组装“口诀”及绳子穿绕方法
欧阳索引(2021.02.02)
初中物理教材中,简单滑轮组的组装问题,是学生在学习这一
章的一个难点。
根据不合的要求,设计与组装滑轮组的办法很多。
利用口诀:“奇动偶定;一动配一定;偶数减一定;变向加一定。
”
去解决这一问题,可以使学生准确记忆和掌握组装滑轮组的要领。
一、滑轮组的结构特点阐发
1、基本结构:定滑轮、动滑轮、绳子。
2、装配结构阐发:特点承担动滑轮的绳子段数设为“n”,装配
绳子段数n 2 3 4 5 6 7 动滑轮个数 1 1 2 2 3 3
定滑轮个数不变向0 1 1 2 2 3 变向 1 2 2 3 3 4
示意图
公式(X动为动滑轮数, n为拉力放年夜倍数,X定为定滑轮数)
已知动滑轮个数,求最年夜省力效果:G=nF
n= 2X动+1
[不变向时:X定=X动,变向时:X定=X动+1]一般省力效果则为:n=2X动
[不变向时:X定=X动1 ,变向时:X定=X动]
二、组装滑轮组的要领
1、确定“n”。
根据题意确定由几多段绳子承担动滑轮重力和物体重力。
2、确定动滑轮个数。
(1)、当n 为偶数时,动滑轮的个数是:2
n
(2)、当n 为奇数时,动滑轮的个数是:2
1-n
3、确定定滑轮的个数。
口诀:“一动配一定,偶数减一定,变向加一定。
”
(1)在不修改施力的标的目的时,以动滑轮个数为基数,按“一动配一定,偶数减一定”来确定定滑轮的个数。
即:一个动滑轮配一个定滑轮;但当n 为偶数时,定滑轮的个数即是“动滑轮的个数减一个”。
(2)在需要修改施力的标的目的时,仍以动滑轮的个数为基数,按“变向加一定”的办法确定定滑轮的个数。
即:在“一动配一定,偶数减一定”的基数上,再加上一个定滑轮。
4、组装滑轮组。
口诀:“奇动偶定”。
确定好了动滑轮和定滑轮的个数后,再确定绳子的起始点。
(1)当n 为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次按画螺旋线的办法绕线。
(2)当n 为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的办法绕线。
三、组装滑轮组实例解析
例1某物重为5100N ,现有一绳最年夜只能承担1200N ,站在空中把重物向上提升。
请设计一个滑轮组,并画出组装示意图。
【阐发与解答】
(1)确定n 。
根据题意n=1200N
5100N
=4.2 在这里n 不克不及四舍五入,
n 应为5段绳子。
(2)确定动滑轮个数。
n=5为奇数,则动滑轮的个数为21-n =2
1
-5=2
(个)。
(3)确定定滑轮个数。
“一动配一定,偶数减一定。
” n=5为奇数,定滑轮应为2个。
但又根据题意,站在空中把重物和向上提升,需要修改施力的标的目的,即:“变向加一定”。
则应在2个的基础上再加上一个,即定滑轮的个数这时应取3个。
(4)组装滑轮组。
按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。
n=5为奇
数,绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始,经定滑轮依次作螺旋线环绕纠缠。
如图所示:
例2某物重为5100N ,现有一绳最年夜只能承担1200N ,站在楼上把重物向上提升。
请设计一个滑轮组,并画出组装示意图。
【阐发与解答】 (1)n=
1200N
5100N
≈5
(2)动滑轮个数:
21-n =2
1
-5=2(个) (3)定滑轮个数:n=5为奇数,不变向。
即:“一动配一定”。
定滑轮个数为2(个)。
(4)组装滑轮组。
按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。
n=5为奇数,绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始,经定滑轮依次作螺旋线环绕纠缠。
如图所示:
例3不计轮重,绳子及摩擦力,不修改施力标的目的,把物体从空中向上提升,要求拉力是物重的6
1。
请设计一个滑轮组,并作出组装示意图。
【阐发与解答】
(1)设拉力为F ,物重为G ,在不计滑轮重、不计摩擦及绳重时,F=n
1G 。
由题意可知F=6
1G 。
则n=6。
(2)动滑轮的个数为:2
6=3(个)。
(3)定滑轮的个数:不变向,且n=6为偶数,“偶数减一定”。
即:3-1=2(个)
(4)组装滑轮组。
按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。
n=6为偶数,绳子的起始点应从定滑轮的挂钩上开始,经动滑轮依次作螺
旋线环绕纠缠。
如图所示:
例4不计轮重,绳子及摩擦力,站在空中把物体从空中向上提升,要求拉力是物重的
6
1。
请设计一个滑轮组,并作出组装示意图。
【阐发与解答】
(1)n=6
(2)动滑轮个数:
2
6=3(个)。
(3)定滑轮个数:一动配一定,但要求修改施力标的目的,(3-1)+1=3(个)。
(4)组装滑轮组。
按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。
n=6为偶数,绳子的起始点应从定滑轮的挂钩上开始,经动滑轮依次作螺旋线环绕纠缠。
如图所示:
滑轮组绳子的穿绕方法
滑轮组绳子的穿绕方法很多,现以串连式滑轮为例,介绍几种滑轮组绳子的穿绕方法。
1.一个定滑轮和一个动滑轮(图1.47-7)。
2.一个定滑轮和二个动滑轮(图1.47-8)。
3.二个定滑轮和一个动滑轮(图.47-9甲)。
4.二个定滑轮和二个动滑轮(图1.47-9乙)。