滑轮受力分析及应用
滑轮受力分析
图2FF甲乙GF 1 F 2F 3图1九年级物理分解受力训练题及问案分解之阳早格格创做共教们正在逢到滑轮或者滑轮组问题时，对于滑轮及滑轮组的能源或者阻力大小推断偶尔没有知从何下脚，原文便此问题期视能指面迷津，助闲共教们精确明白滑轮.一、 一根绳子力相等无论是定滑轮、动滑轮仍旧滑轮组，只消正在共一根绳子上，没有管绳子有多少，也没有管绳子绕过几滑轮，绳子上的力经常相等的.如图1，用定滑轮沿分歧的目标提高沉物，推断1F 、2F 、3F 的大小闭系.分解 要提起物体，绳子必须对于沉物施加进取的大小为G 的推力，绕过滑轮，没有管目标怎么样，推力的力臂皆是轮的半径，所以，推力大小皆等于被提起的物体的沉力.所以321F F F ==二、滑轮二边力仄稳滑轮停行或者干匀速曲线疏通时，滑轮受到差异目标上的合力相互仄稳.如图2用动滑轮匀速横曲提高沉物，推力F 取物体沉G 的闭系.分解 没有计滑轮沉，动滑轮处于仄稳状态，如图2甲，则G F =2 即G F 21=若动滑轮的沉量为0G ，如图2乙，则02G G F += 即 )(210G G F +=底下便利用上头的论断办理有闭滑轮的一些问题. 例1如图3所示的拆置处于仄稳状态，若滑轮沉、绳沉以及摩揩均忽略没有计，则1G 取2G 之比为（ ）A ．1∶1B ．2∶1C ．1∶2D ．1∶3分解 依据一个绳子力相等，每段绳子上受到的推力皆是F ，动滑轮处于仄稳状态，所以2122G F G ==，即1G ∶2G =2∶1故选B.例2、如图4用用滑轮组允速推动火仄里上的物体，若所用的推力F 为10N ，物体受到的摩揩力是多大？分解 根据一根绳子力相等，动滑轮对于物体爆收3F 的推力， 物体干匀速曲线疏通，物体受到的摩揩力取3F 仄稳，所以N F f303==.例3如图5所示的拆置中，当人用力背左推滑轮时，物体A 恰能匀速曲线疏通，此时弹簧测力计的读数为3N ，忽略滑轮、绳取测力计沉及滑轮取轴间的摩揩，则人的推力F 为（ ）F FF图3fFF 3F图4ff图5A ．3NB ．4NC ．6ND ．8N分解 依据一根绳子所受推力相等，弹簧测力计对于动滑轮的推力取对于动滑轮的推力皆等于3N ，动滑轮干匀速曲线疏通，火仄目标上受力仄稳，所以，N N fF 6322=⨯==.例4用如图6所示的拆置匀速推起沉为G 的物体（没有计摩揩、滑轮沉及绳沉），供推力F 取G 的闭系. 分解 依据一根绳子力相等，滑轮二边力仄稳，正在图中标出各绳子所受8，有G F =4，所以，G F 41=.例5 如图7，动滑轮沉5N ，物体G 的沉量为15N ，用力F 使物体匀速降高，供所用力F 的大小（没有计摩揩）.分解 如图，根据共一根绳子受力相等，标出各绳子所受力，以滑轮为钻研对于象，再依据滑轮所受力仄稳，有N N N G G F 35515220=+⨯=+=.例6 如图8所示，正在忽略滑轮自沉战摩揩的情况下，当滑轮仄稳时，推力=F G .分解 根据每个滑轮上绳子所启受力的特性，正在图上标出每一股绳子所启受力的大小.物体受到的总的推力是F 7，物体处于仄稳状态，所以G F =7，即G F 71=.由上头的例题不妨瞅出，正在推断滑轮或者滑轮组的省力或FF G2F2F 图6GG 0图72F2FG图8F4F 4F者劳累情况时，先从能源端进脚，依据滑轮二边力相等，逐个分解滑轮的受力情况，末尾根据力的仄稳，得出论断.。
初二物理：滑轮组与摩擦力的结合,受力分析才是解题的关键.doc
初二物理：滑轮组与摩擦力的结合，受力分
析才是解题的关键
2014春•江西校级期中
考点：滑轮组的基本特点、摩擦力方向的判断、受力分析分析：由于物体都在做匀速直线运动，那么整个装置的合力为零。
（1）我们先对物体A和B进行受力分析
当b滑轮下挂重物B等于10N时，物体A匀速下滑，对A进行受力分析，A受到自身的重力，方向竖直向下，竖直向上方向上受到绳子拉力T和摩擦力 f 他们满足T+f=GA........①
对滑轮b进行受力分析，滑轮b上绳子的拉力等于T，有b是动滑轮。
所有存在2T=Gb......②，将①②两个等式联立起来，就可以算出摩擦力f=2N
（2）当挂上物体C后，物体A匀速上滑，现在对A进行受力分析，A受到竖直向下的重力，受到数值向上的摩擦力f和拉力T。
现在我们可以直接算出T=Ga+f=9N 在后对滑轮b进行受力分析，滑轮受绳子竖直向上的拉力2T，受竖直向下的重力GB和GC，此时就有等式2T=GB+GC，而GB 我们知道等于10N，所有GC等于8N
解题过程：
点评：本题综合考察了拉力、摩擦力的计算，关键是对
物体进行正确是受力分析和对绳子段数的理解。
定滑轮动滑轮受力分析
定滑轮动滑轮受力分析一、定滑轮受力分析定滑轮是固定在某一位置，不随物体运动的滑轮。
当物体通过定滑轮提升时，定滑轮只起到改变力的方向的作用，不改变力的大小。
因此，定滑轮的受力分析相对简单。
（1）物体对定滑轮的作用力：物体通过绳子与定滑轮连接，物体对定滑轮的作用力等于物体的重力。
（2）绳子对定滑轮的作用力：绳子对定滑轮的作用力等于物体的重力，方向与物体对定滑轮的作用力相反。
（3）定滑轮对绳子作用力：定滑轮对绳子作用力等于物体的重力，方向与绳子对定滑轮的作用力相反。
2. 定滑轮受力分析的计算方法：（1）确定物体对定滑轮的作用力，即物体的重力。
（2）根据牛顿第三定律，确定绳子对定滑轮的作用力，即物体的重力。
（3）确定定滑轮对绳子作用力，即物体的重力。
二、动滑轮受力分析动滑轮是随物体运动的滑轮。
当物体通过动滑轮提升时，动滑轮不仅改变力的方向，还能改变力的大小。
因此，动滑轮的受力分析相对复杂。
（1）物体对动滑轮的作用力：物体通过绳子与动滑轮连接，物体对动滑轮的作用力等于物体的重力。
（2）绳子对动滑轮的作用力：绳子对动滑轮的作用力等于物体的重力，方向与物体对动滑轮的作用力相反。
（3）动滑轮对绳子作用力：动滑轮对绳子作用力等于物体的重力，方向与绳子对动滑轮的作用力相反。
2. 动滑轮受力分析的计算方法：（1）确定物体对动滑轮的作用力，即物体的重力。
（2）根据牛顿第三定律，确定绳子对动滑轮的作用力，即物体的重力。
（3）确定动滑轮对绳子作用力，即物体的重力。
3. 动滑轮受力分析的特殊情况：（1）当绳子与动滑轮的连接点位于动滑轮的轴心时，动滑轮的受力分析可以简化为定滑轮的受力分析。
（2）当绳子与动滑轮的连接点偏离动滑轮的轴心时，动滑轮的受力分析需要考虑绳子的张力、绳子的弯曲半径等因素。
三、定滑轮与动滑轮的受力分析对比1. 受力方向：定滑轮和动滑轮的受力方向相同，均为垂直于绳子的方向。
2. 受力大小：定滑轮和动滑轮的受力大小相同，均为物体的重力。
动滑轮受力分析
动滑轮受力分析引言动滑轮是一种常见的机械传动装置，其作用是改变力的方向和大小。
在工程和日常生活中广泛应用，例如起重机、滑车、绳索传动等等。
了解动滑轮的受力分析，能够帮助我们更好地设计和使用这些机械装置。
动滑轮的基本原理动滑轮由滑轮和滑轮轴组成，通常滑轮轴是固定的，而滑轮可以在轴上转动。
当施加力F到滑轮绳索上时，根据牛顿第三定律，滑轮会施加等大反向的力-F到绳索上。
根据滑轮的结构和力的作用原理，我们可以分析滑轮受力的方式。
单滑轮受力分析首先，我们来分析单个滑轮的受力情况。
假设滑轮绳索绕在滑轮上的弧度为θ，施加在绳索上的力为F。
滑轮轴对滑轮施加一个反向力-FA，保持平衡。
根据力的平衡条件，我们有如下方程：F + FA = 0根据滑轮的结构，我们还可以得到如下关系：F = 2T sin(θ/2)其中，T为绳索的张力。
综合以上两个方程，我们可以求解出滑轮轴对滑轮施加的反向力-FA，从而得到滑轮的受力情况。
多滑轮受力分析在实际应用中，我们通常使用多个滑轮组合在一起，形成滑轮系统。
滑轮系统能够提供更大的力乘和力的方向改变。
下面，我们来分析多滑轮受力的情况。
假设滑轮系统由n个滑轮组成，绳索绕在滑轮上的总弧度为θ，施加在绳索上的外力为F。
为了简化问题，我们假设滑轮和滑轮轴的质量可以忽略不计。
根据力的平衡条件，我们有如下方程：F + FA = 0其中，FA为滑轮轴对滑轮的反向力。
根据滑轮的结构和滑轮轴的受力情况，我们还可以得到以下关系：FA = 2F sin(θ/2)根据滑轮系统的性质，我们可以得到以下关系：F = nT sin(θ/2)其中，T为绳索的张力。
综合以上方程，我们可以求解出滑轮轴对滑轮的反向力-FA，从而得到滑轮系统的受力情况。
结论通过对动滑轮的受力分析，我们可以得到滑轮轴对滑轮施加的反向力，进而了解滑轮受力的情况。
在实际应用中，我们可以利用滑轮系统的性质，提供更大的力乘和力的方向改变。
这对于设计和使用机械装置具有重要的意义。
滑轮整体受力分析与分体分析
滑轮整体受力分析与分体分析1. 滑轮整体受力分析1. 滑轮整体受力分析滑轮整体受力分析是一种对滑轮结构整体受力进行分析的方法。
它旨在检测滑轮结构的受力状态，以及滑轮结构的受力特性，以便确定滑轮结构的受力能力。
滑轮整体受力分析可以帮助确定滑轮结构的受力范围，以及滑轮结构的受力特性，从而确定滑轮结构的受力能力。
滑轮整体受力分析的主要步骤包括：确定滑轮结构的受力特性；确定滑轮结构的受力范围；确定滑轮结构的受力能力；确定滑轮结构的受力状态；确定滑轮结构的受力分布。
滑轮整体受力分析可以帮助确定滑轮结构的受力范围，以及滑轮结构的受力特性，从而确定滑轮结构的受力能力。
此外，滑轮整体受力分析还可以帮助确定滑轮结构的受力状态，以及滑轮结构的受力分布，从而确定滑轮结构的受力能力。
2. 滑轮分体分析2. 滑轮分体分析滑轮分体分析是一种分析滑轮的构造，它可以帮助确定滑轮的各个部件的受力情况。
它的基本原理是，将滑轮分解为多个独立的部件，并分析每个部件的受力情况。
首先，需要确定滑轮的各个部件，包括轴承、轮毂、滑轮本体、螺栓和垫圈等。
然后，需要确定每个部件的受力情况，包括轴向力、径向力、摩擦力和弯矩等。
最后，需要根据受力情况来计算滑轮的受力总和，以确定滑轮的受力是否超出其规定的负荷限制。
滑轮分体分析可以帮助确定滑轮的构造，以及滑轮的受力情况，从而帮助优化滑轮的性能。
3. 滑轮受力分析方法滑轮受力分析方法是一种分析滑轮的受力情况的方法。
它分为整体受力分析和分体受力分析两种。
整体受力分析是指对滑轮整体进行受力分析，以确定滑轮的受力情况，以便进行后续设计。
分体受力分析是指对滑轮的每个部分进行受力分析，以确定滑轮的受力情况，以便进行后续设计。
整体受力分析的基本步骤是：首先，确定滑轮的受力情况，包括外力和内力；其次，确定滑轮的受力状态，包括压力、拉力和扭转力；最后，根据受力情况，确定滑轮的设计参数，包括材料、尺寸和颜色等。
分体受力分析的基本步骤是：首先，确定滑轮的每个部分的受力情况，包括外力和内力；其次，确定滑轮每个部分的受力状态，包括压力、拉力和扭转力；最后，根据受力情况，确定滑轮每个部分的设计参数，包括材料、尺寸和颜色等。
滑轮原理演示
示意图
定滑轮的杠杆原理
L2 L1
O L2 O
F2
F1
F2
L1=L2
L1=L2
特征：
1、绳子的一端被固定，滑轮是沿固定的绳 子滚动，所以与滑轮固定绳端的接触点是 支点；
2、滑轮的轴是可移动，此时变为受力点； 3、动力的方向基本与阻力的方向一致，基 本不能改变用力方向。
F1
4、由于阻力随滑轮一起移动，所以滑轮受 到的重力也是一部分阻力。
滑轮组至少需2 个滑 轮才能称做滑轮组。
3、既可以改变用力的方向，又可以 省力。
受力分析：
经实验分析表明，有几根绳 子在承担阻力，那么，动力就是 阻力的几分之一。（不计滑轮重 力和摩擦阻力）。
由于存在额外的阻力，所以 滑轮越多，效率就越低。
o
受力分析： 1、重物（阻力）是作用在滑轮轴 上的；所以阻力到支点的距离是 轮半径R； 2、动力作用在滑轮的绳子自由端， 动力到半径的距离最大为2R；根 据杠杆原理，不计滑轮的重力， 使用动滑轮最多省一半力。
F2 示意图
动滑轮的杠杆原理
F1 F1
O
L1
O
L2 F2
F2
L1 =2L2
ห้องสมุดไป่ตู้
特征：
1、由几个滑轮用不同方式组合起来 使用的叫滑轮组； 2、可以有定滑轮和动滑轮混合，也 可以全部是动滑轮；
作者：周立民
起重设备上的滑轮
特征：
1、轮的边缘有槽； 2、轴固定不动，； 3、利用绳索拉起重物， 或者说克服（阻力）； 4、能改变用力的方向。
o
受力分析：
1、同一条绳索上任一点受力大 小是相同的，
F1
F2
2、由于绳子能任意弯曲，所以 力方向可以改变； 3、我们把动力作用在绳子上的 一端叫做自由端，实验表明， 在匀速或静止状态下，动力和 阻力的大小是相同的。
滑轮受力分析
图2F甲乙GF 1F 3 图1同学们在遇到滑轮或滑轮组问题时，对滑轮及滑轮组的动力或阻力大小判断有时不知从何下手，本文就此问题希望能指点迷津，帮助同学们正确理解滑轮。
一、 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321F F F == 二、滑轮两边力平衡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 若动滑轮的重量为0G ，如图2乙，则02G G F += 即 )(210G G F +=下面就利用上面的结论解决有关滑轮的一些问题。
例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∶3分析 依据一个绳子力相等，每段绳子上受到的拉力都是F ，动滑轮处于平衡状态，所以2122G F G ==，即1G ∶2G =2∶1故选B 。
例2、如图4用用滑轮组允速拉动水平面上的物体，若所用的拉力FF FF图3fFF 3F图4为10N ，物体受到的摩擦力是多大？分析 根据一根绳子力相等，动滑轮对物体产生3F 的拉力， 物体做匀速直线运动，物体受到的摩擦力与3F 平衡，所以N F f 303== 。
例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 ．8N分析 依据一根绳子所受拉力相等，弹簧测力计对动滑轮的拉力与对动滑轮的拉力都等于3N ，动滑轮做匀速直线运动，水平方向上受力平衡，所以，N N f F 6322=⨯==。
滑轮组受力分析专题
改变力的方向： 通过滑轮组实 现力的改变方 向满足各种工
作需求
加速或减速运 动：通过滑轮 组实现加速或 减速运动提高
工作效率
平衡装置：利 用滑轮组平衡 装置保持机器
稳定运行
滑轮组在起重机械 中用于提升重物
滑轮组可以改变力 的方向和大小
滑轮组在起重机中 起到省力和减速的 作用
滑轮组在起重机械 中具有广泛的应用 前景
滑轮组中的力平衡是工程实际中常用的理论分析方法对于设计、优化和改进滑轮组 的工作性能具有重要意义。
静摩擦力：滑轮组在静止状态下受到的摩擦力其方向与拉力相反 动摩擦力：滑轮组在运动状态下受到的摩擦力其方向与运动方向相反 摩擦力对滑轮组的影响：摩擦力会导致滑轮组的效率降低同时也会增加滑轮组的磨损
减小摩擦力的方法：通过使用润滑油、减小滑轮组之间的压力、选择合适的滑轮材料等方式可以减小摩擦力
注意事项：力矩分析时需考虑转动轴的位置力矩的方向与转动方向有关
滑轮组中的力平衡是指滑轮组中各力的合力为零即作用在滑轮组上的外力与反作用力 相等保持平衡状态。
滑轮组中的力平衡是分析滑轮组工作原理的基础通过分析力平衡可以确定滑轮组的 输出力和输入力之间的关系。
滑轮组中的力平衡可以通过力的合成和分解的方法进行计算根据滑轮组的组成和运动 状态确定每个滑轮所受的力的大小和方向。
,
汇报人：
CONTENTS
PRT ONE
PRT TWO
滑轮组是由多个滑轮组成的机 械装置
滑轮组可以改变力的方向或大 小
滑轮组广泛应用于各种工程领 域
滑轮组的基本组成包括定滑轮 和动滑轮
定滑轮：滑轮的位置固定不变动力作用于滑轮的边缘改变力的方向
动滑轮：滑轮随重物一起移动动力作用于滑轮的轴上力的大小为重物和滑轮总重的二 分之一
滑轮
巩固练习： 1：如下图(a)所示，物体B重100N，在力F作用下匀速 100 N。（不计摩擦） 上升时，F应等于＿＿＿
F 图(a) 图(b)
2.如上图(b)所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受 50 N 100 N。人匀速拉绳子的力是＿＿＿＿ 的拉力是＿＿＿＿ （动滑轮自重不计）
(b) 3.如图所示的四个滑轮组中，图＿＿＿可省一半力，图 ( c ) (d) (a) ＿＿＿最费力，图＿＿＿和图＿＿＿用力大小一样。
分析F与G及G动关系：
F：作用在绳子自由端的拉力 G：被提升的物体的重力 G动：动滑轮自身的重力
F
G动
G
F
对动滑轮受力分析
①不计动滑轮重、 绳重、摩擦（即 最理想的情况） ②不计绳重、摩 擦，但考虑动滑 轮重
G动
G
F向上= 3F
F
对动滑轮受力分析 不计动滑轮重
因为动滑轮处于 平衡状态，所以 受的是 平衡 力
思考题： 1.使用定滑轮的好处是 改变用力的方向。
省力 2.使用动滑轮的好处是＿＿＿＿。
3.能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合 起来，使它们即省力又方便呢？
能。把它们组合成滑轮组。
1.滑轮组：由一个定滑轮和一个动滑轮组成。
F
F
F
G
G
G
实验结果： 拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。 1 G 1 G 1 G F ＝ F ＝ F＝ 2 2 3 n=2 n=2 n=3
1 2.在上述情况下，动力是阻力的 2 即 F＝ 1 G 2
G
3.拉力的方向与重物的移动方向相同。
方向 省力 结论：使用动滑轮可以＿＿＿，但不能改变施力的＿＿＿。
动滑轮小结
1.动滑轮：位置随重物移动的滑轮。
用受力分析法解滑轮组问题
用受力分析法解滑轮组问题滑轮组问题是学生物理学习的难点之一。
对于由一段绳子绕成的滑轮组，我们可以用课本上的规律：“使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力便是物重的几分之一。
”但对于一些由多段绳子绕成的滑轮组和一些不常见的滑轮组，这种方法便显得无能为力了。
如图1，若用数绳子段数的方法来解，表面上看是6段，所以F=G/6，这是不正确的。
在实际的物理教学中，我总结出了一种通过对滑轮组各部分的受力情况进行分析，从而来解滑轮组问题的方法。
现介绍给大家：首先，将滑轮组中各个滑轮及物体分别隔离开，从绳子端点处开始进行逐个分析，作出受力图，分析每个力的大小和方向时，应遵循以下几点：（1）做匀速直线运动的物体处于受力平衡状态；（2）跨过滑轮的两段绳子承担的力是相等的；（3）有作用力必有反作用力，作用力和反作用力大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上。
每段绳子上承担的力既等于作用力也等于其反作用力。
现用此方法针对各类滑轮组问题作具体分析：一、可用来分析滑轮组的省力情况。
例一：如图2所示的滑轮组，不计动滑轮重力和摩擦，若重物的重力G为150牛，那么，提起重物所用的力F是多大？解析：我们可以通过受力分析法首先把各个滑轮及物体隔离开，每个滑轮及物体都受平衡力，分析每个滑轮的受力情况得到每段绳子上承担力的情况，可在原图上标出。
（如图2）所以G＝8F，所以F＝G/8例二：如图3，滑轮组下面吊一个重物G，它的重力为1400牛，如忽略动滑轮重力和摩擦，问拉力F为多少？解析：各滑轮的受力情况或各段绳承担力的情况及重物G的受力情况，分析如图3：所以4F＋2F＋F＝G，所以F＝G/7＝200牛。
例三、如图4所示，吊篮重力为200牛，人的重力为600牛，动滑轮的重力为10牛，不计摩擦，人用多大力拉绳，可使吊篮平衡？解析：假设人的拉力为F，则通过分析，每段绳承担的力如图4所示。
再把人、吊篮、动滑轮看成一个整体，作为研究对象，分析其受力情况如图5。
滑轮完整版PPT课件
提高效率方法
05
典型应用场景分析
改变力的方向
滑轮组能够将竖直向上的拉力转变为水平方向的牵引力，方便操作。
省力作用
起重机通过滑轮组实现重物的省力提升，减小了所需的操作力。
提高工作效率
滑轮组的机械效率较高，能够减小能量损失，提高起重机的整体工作效率。
起重机中滑轮组应用
电梯中滑轮组应用
平衡作用
滑轮作用
滑轮定义及作用
中心轴固定不动的滑轮，使用时不会改变力的方向，但可以改变力的大小。
定滑轮
动滑轮
复合滑轮
中心轴可以随物体一起运动的滑轮，使用时可以改变力的方向，也可以改变力的大小。
由定滑轮和动滑轮组合而成，兼具两者的特点，可以实现更复杂的力的传递和变换。
03
02
01
滑轮分类与特点
滑轮在生活中的应用
定滑轮特性及优缺点
优点
综合省力与稳定性：通过组合使用动滑轮和定滑轮，可以同时实现省力和稳定性的需求。
适应性强：动定滑轮组合可以根据不同的工作需求进行调整和配置，具有很强的适应性。
缺点
结构复杂：动定滑轮组合的结构相对复杂，需要更多的安装和调整工作。
维护成本高：由于结构复杂，动定滑轮组合的维护成本相对较高。
通过采用轻质材料或优化结构设计来减轻滑轮组自身重力，从而提高机械效率。
减轻滑轮组自身重力
增加提起物体的重力
减少绳子段数
减少摩擦和空气阻力
在条件允许的情况下，增加提起物体的重力可以提高有用功占总功的比例，从而提高机械效率。
在满足使用要求的前提下，尽量减少绳子段数可以降低额外阻力，提高机械效率。
通过改进润滑方式、选用优质轴承、优化滑轮形状等措施来减少摩擦和空气阻力，从而提高机械效率。
滑轮力的分析
其他简单机械拾遗各类复杂机械都是由简单机械组成的，简单机械在实际生活中有普遍的应用，较深切地了解各类简单机械的特点，是后续学习的需要，也是为能更好地效劳生活生产的需要。
一、识别滑轮类型滑轮工作时轴固定不动的是定滑轮。
滑轮工作时轴移动的是动滑轮。
例1 以下图中各滑轮别离是什么滑轮。
图1 图2【解析】滑轮工作时，甲滑轮的轴不是固定的而是随物体一路移动的，因此甲滑轮是动滑轮；乙滑轮的轴是固定不动的因此乙滑轮是定滑轮。
例2以下图中各滑轮别离是什么滑轮。
图3 图4【解析】图甲中A．B均为定滑轮；图乙中C为动滑轮，D为动滑轮。
二、准确把握两种滑轮的特点（注意动滑轮上动力作用的位置）分清理想情形和实际情形的异同：相同点是距离的定量关系不变；不同点是实际情形下要考虑摩擦、绳重和动滑轮的重力。
定滑轮不省力但能改变力的方向，不省距离也不费距离。
动滑轮省一半力但费一倍的距离（动力作用在绳索的自由端是这一结论成立的条件）。
省力或费力的含义是指利用简单机械时的动力与直接（徒手）工作时所需力的大小相较较而言的；一样省距离或费距离也是指利用简单机械时的动力移动的距离与直接（徒手）工作时所需时力移动距离的大小相较较而言的。
例如“利用动滑轮时费一倍的距离”确实是指利用动滑轮提升重物时加在绳索自由端的动力移动的距离是重物移动距离的二倍，动力多移动了一个物体的距离。
例3如图5所示，匀速提升同一重物升高相同的高度h，拉力F1，F2，F3的大小关系是；动力移动的距离s1．s2．s3的大小。
例4如图6，物体重10N，加在绳索自由端的拉力F=5。
2N，滑轮重 N。
例5如图7，滑轮重2N，动力F=22N，那么物体重G物= N；当物体升高h=10cm，那么动力F移动的距离s= 。
此装置中的滑轮是滑轮。
图5 图6 图7【解析】定滑轮不省力也不省距离，因此有F1=F2=F3； s1=s2=s3=h。
同时能够明白，用定滑轮提升一样重的物体，加在绳索自由端的拉力的方向改变，拉力的大小不变（图5）。
滑轮中的受力分析
简介滑轮的受力分析是工程中的一个重要概念，因为它有助于了解使用滑轮时的受力情况。
滑轮是一种简单的机器，由一个沿圆周有沟槽的轮子组成，可用于提升或移动重物。
通过了解滑轮系统中的作用力，工程师可以设计出更高效和有效的机器。
本文将讨论滑轮的受力分析原理，以及如何将其应用于实际工程问题。
受力分析的定义受力分析是确定作用于物体或系统的力的过程。
就滑轮而言，它涉及分析作用在系统中每个部件上的力，如绳索、轮子和框架。
通过了解这些力，工程师可以确定移动一个物体需要多大的力，或者每个部件上施加了多少力。
然后，这些知识可以用来设计更高效和有效的机器。
力的类型作用于滑轮系统的力有两种类型：静态和动态。
静态力是那些无论运动与否都保持不变的力，如重力或部件之间的摩擦。
动态力是那些随着运动而变化的力，如绳子的张力或旋转产生的离心力。
在对滑轮系统进行受力分析时，必须考虑到这两种类型的力。
静态力分析静态力分析包括确定作用在滑轮系统每个部件上的静态力。
这包括重力、部件之间的摩擦（如轮子和框架之间），以及任何其他外部负载（如砝码）。
通过了解这些静力，工程师可以确定每个部件需要举起多少重量才能移动物体，或者需要从外部施加多少力才能发生移动。
动态力分析动态力分析包括确定作用于滑轮系统每个部件的动态力。
这包括由于运动引起的绳索张力（如提升物体时），旋转产生的离心力（如转动车轮时），以及任何其他动态负载（如风阻）。
通过了解这些动态力，工程师可以确定需要消耗多少能量才能发生运动，以及有多少能量由于部件之间的摩擦或其他来源而被耗散。
力分析的应用力分析在工程上有许多应用，特别是在设计使用滑轮提升或移动物体的机器时。
例如，通过了解作用在起重机系统（通常使用多个滑轮）每个部件上的静态和动态力，工程师可以设计出更有效的系统，与没有这种知识的情况相比，能量消耗更少，承载能力更大。
同样，通过了解作用在电梯系统（通常也使用多个滑轮）每个部件上的静态和动态力，工程师可以设计出更有效的系统，比没有这些知识的情况下减少能源消耗。
作用在动滑轮轮轴上的受力分析
作用在动滑轮轮轴上的受力分析动滑轮是一种简单机械，由轮轴和围绕其运转的滑轮组成。
它可以改变施力的方向和大小，减轻或增加施力的效果。
在动滑轮上施加的受力决定了它的运动状态和工作效果。
下面我将对动滑轮轮轴上的受力进行分析。
首先，我们需要明确动滑轮的工作原理，动滑轮为了减小施力的方向和力度，将施力作用方式改变为与物体的移动方向平行的方向，从而最大限度地减轻了施力的强度。
从力的角度看，轮轴上的受力主要有两种：拉力和压力。
1.拉力：当一个绳子或链条绕过滑轮后，力由垂直下方拉向上方。
这种拉力在动滑轮的轮轴上产生一个向上的拉力。
2.压力：当物体在动滑轮上时，在运动中由于惯性或其他原因，物体会向外侧用力，这样就在动滑轮的轮轴上产生一个向内的压力。
在正常工作状态下，这两种受力并存，它们可以通过如下公式进行计算：拉力=施加在滑轮上物体的重力/力矩半径压力=施加在滑轮上物体的质量*加速度/力矩半径其中，力矩半径指的是拉力或压力作用点距离轮轴的平行距离。
根据这些公式，我们可以看出，拉力与物体的重力成正比，而压力与物体的质量和加速度成正比。
这意味着当物体重量增加或加速度增加时，受力也会相应增加。
然而，动滑轮的设计目的是减少劳动强度，所以在实际应用中通常通过增加滑轮的数量来实现。
在多滑轮组成的系统中，每个滑轮都可以减小施力的效果，使施力的强度降低。
除了轮轴上的受力之外，还需要考虑滑轮之间的受力传递。
根据牛顿第三定律，滑轮组成的系统中，滑轮间的受力是相等和相反的。
这保证了受力在系统内的平衡，使得施力可以顺利传递到所需的物体上。
总结起来，动滑轮轮轴上的受力主要包括拉力和压力。
拉力是施加在滑轮上物体的重力所产生的，而压力是物体在运动过程中由于惯性产生的。
这些受力可以通过合适的公式进行计算。
此外，在滑轮系统中，滑轮间的受力是相等和相反的，确保受力在系统内的平衡。
通过恰当设计和应用动滑轮系统，可以减小施力的强度，提高工作效率。
滑轮 受力分析
。
• 5．如图所示，物体A在拉力作用下沿水平 面匀速运动了一段距离S，试比较拉力F1、 F2及拉力所做的功W1、W2的大小（滑轮 重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）。 下列说法正确的是（ ）。 • A、F2＝1/2F1 W1＝W2 • B、F2＝1/2F1 W1＝1/4W2 • C、F2＝1/4F1 W1＝W2 • D、F2＝1/4F1 W1＝1/4W2
图23
• （07年北京5分） 40. 如图19所示，质量为 70kg的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑 轮组把货物运到高处。第一次运送货物时，放 入货箱的货物质量为160kg，工人用力F1匀速拉 绳的功率为P1，货箱以0.1m/s的速度匀速上升， 地面对工人的支持力为FN1。第二次运送货物时， 放入货箱的货物质量为120kg，工人用力F2匀速 拉绳，货箱以0.2m/s的速度匀速上升，地面对 工人的支持力为FN2，滑轮组机械效率为η2。 FN1与FN2之比为15：19。（不计 • 绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg） • 求：（1）货箱和动滑轮的总质量m； • （2）功率P1； • （3）机械效率η2。
• 2．图5所示是工厂里用来吊运货物的行车 滑轮组, 已知货箱重400N。某次作业时， 行车在钢丝绳的自由端用2000N的力，将 重6000N的货物匀速竖直提升3m，接着又 在水平方向移动6m。则行车在水平移动货 物的过程中，货物重力所做的功是 J； 在竖直提升货物的过程中，货物重力所做 的功是 J，行车滑轮组提升货物的机械 效率为 ，此装置的机械效率为 。
图10
（10-延庆二模）11．一位建筑工人要把建筑材料 运送到楼上，他使用了如图7所示的装置进行升降， 已知吊篮的质量为m1，建筑材料的质量为m2,人对绳 的拉力为F，吊篮在拉力作用下匀速上升了h，那么 有用功和滑轮组的机械效率分别为
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图
互平衡 设滑轮
衡的建立方 程 ③ 力 的作用是相互的 ,
, 重物受 的向上 的拉力为
同一根绳上的力相等 ④不计绳与滑轮这间的摩擦 ⑤解方程求出拉力的大小
有兴趣的同学可解下面的例
一根绳上的力大小相等 ,则对于滑轮 有 二 ①对 于滑轮 有 , 凡 ② 对于重物 `有 凡 二` ③ 将 ①式代人 ②式得 凡 二 ④, 将 ④式代人 ③式
能减小
况 ,物体 吸收热量温度升高 但是晶体熔化 、 液体沸腾
的过程 中吸收热量温度保持不变 汽化 、 升华 的过程
练习
有经验的柴油机维修师 , 不用任何仪
中吸收热量的物体温度降低 , 汽化 、 升华 的物理过程 都有致冷作用
练习 下列说法 中正确的是
器 , 只是靠近柴油机排气管 口观察和 闻一下 , 并将 手 伸到排气管 口附近感觉一下尾气 的温度 ,就能初步判
二
⑤,将 ⑤式代人 ③式得 ④式得 二 所以 二
例
⑥, 将 ⑥式代人 , 即拉力 的最小值为
如图 所示 ,是 一根有三根绳 巡幽料严 沼
子和两个动滑轮一个定滑轮组成 的滑轮 组 若用此滑轮组匀速提升重物 力 多大 解 轮 不考虑滑轮重及摩擦 物体匀速上升 , 每个滑 轮都是 ,滑 、
图
提物体时 , 拉力最小是 多大
断这台柴油机的节能效果 在同样负荷的情况下 , 关
组时 , 滑轮组用几段绳子 吊着物体 , 提起物体所用的 力就是物重 的几分之一 ” 来判定拉力 的大小 若滑 轮组有多根绳子绕制 , 怎样分析拉 力大小呢 下面举 例说明 例 如图 所示 ,是 有三根绳子和 巡泌 料 毕 哗 幽 三个动滑轮 组成的滑轮组 用此滑轮组
对于重物 `有
二 ④ 将 ①式代入 ②式得
物体在发生物态变化时都要吸热
势能的总和 , 叫做物体的内能一 个确定 的物体内能 大小与物体的温度及体积有关 物体 内能改变有两个 途径 做功和热传递 由于内能的概念很抽象 , 并且与 温度 、 做功 、 热传递之间存在着较为复杂的关系 ,所 以
学生对于内能概念的理解往往是片面的 ,表 现在处理
热量总是自发地从高温物体传给低温物体
轮重及摩擦
不考虑滑
石
, 问拉
解
当在拉力 作用下重物处于平
图
平衡 的 ,受 的力互相平衡 设滑轮 、 滑轮 受的向下的拉力分别为
衡状态时 , 每个滑轮也处 于平衡状态 , 受 的力互相平衡 设滑轮 、 滑轮 、 滑轮 受的向下的拉力分别为 ,、 凡、
、 凡 , 由于同一根绳上的力大小相等 , 则 对于滑轮 有 , ① 对于滑轮 有 凡
物体的温度变化 , 内能一定变化 但是物体 的温 度不变 , 内能可以不变 , 也可以增加 , 还可以减小 例 如 , 一般情况下 , 物体 的温度不变 , 内能不变 但是 晶 体在熔化过程 中 , 吸收热量 , 温度保持不变 , 内能增
加 相反在凝 固过程中 , 放出热量 , 温度保持不变 , 内
显
用 《凸透镜成像动画 》 课件向学生展示凸透 镜成像 的连续变化规律 , 形成深刻 的印象 总结 出成 实像或虚像时 , 当物距连续变化 , 引起像 和像距的变 化规律 利用课件让学生观察出两倍焦距和一倍焦距
处的特殊意义
在整个光学部分 , 教师应有全局一盘棋的思想 , 重视教学策略的研究 , 从 总体上把握前 后概念 、 规律 之间的联系 , 杜绝 凸透镜成像规律教学 孤立化倾向 , 把探究凸透镜成像规律时涉及的基本概念分散开来 , 使学生在课堂探究时不必 为一些概念花 费较多的时 间 ,让学生集中时间和精力去提出问题 、 设计实验 、 分
, 由于同根绳上
的力大小相等 , 则 对于滑轮 滑轮 有 ,
有 有
二 , ① 对于 二凡 ③
凡 ② 对于滑轮
二 ② 对于重物 ` 有 二 ` ③ 将 ①式 代人 ②式得 二 ④ 将 ①、④ 式代人 ③ 式得
《数理化解题研究 》
十 二 ` ,所 以
年第 期
二
物理篇 统处于平衡平态时 , 每一个滑轮也处于
所以学生容易产生 “物体的温度不变 , 内能也就保持
不变 ” 的错误认识
由于受到生活 “经验 ” 的干扰 , 大多数学生都认 为 “物体 吸收热量温度一定升高 ” 部分学生能够理
解 “物体 吸收热量温度可以保持不变 ” , 但是很少学 生对 “物体吸收热量温度可以降低 ” 表示认同 事实上 , 在不涉及做功 的情况下 , 物体吸收热量 有 的温度升高 ,还 有的可以不变或降低 例如 , 一般情
得 二 ` , 所以 二`
例
案 `
如图 所示 , 滑轮本身的质量和摩擦阻力 的大小 答
不计 , 整个系统处于平衡状态 , 求拉力
通过解 , 以上几题可知 , 当滑轮组有多根绳子绕 制 ,求拉力的大小时必须注意以下几点 ① 当整个系
燕碱确漏味义 …
江苏省灌云县初级中学 物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子 张同鉴
例 组 当重物 大 解
如图 所示 , 是一个有两根绳 静止在空中时 , 问拉力 多
平衡状态 , 受的力互相平衡 , 反之亦然
子和两个动滑轮一个定滑轮组成的滑轮 不考虑滑轮重及摩擦 重物静止 , 每个滑轮受的力相 受的向上 的拉力 为 , 由于同
图
②分析滑轮 、 物体受力情况时 , 要按一
定的顺序逐个分析 一般是从绳子 自由
的理解
带 米 米 米 米 来 来 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 来 米 米 米 米 米 来 带 来 来 来 来 米 来 来 来 来 米 来 来 来 来 来 米 带 来 米 带 来 来 米 来 来 来 米 来 来 来
当滑轮组有一根绳子绕制时 , 可根据 “使用滑轮
生初步理解 凸透镜成像规律后 , 教师应该 引导学生深
入分析加深对该规律的理解
性质 , 这与小孔成像现象相同 两者的共同点是 像距
小于物距时 , 成倒立 、 缩小的实像 像距 大于物距时 ,
成倒立 、 放大的实像 像距等于物距时 , 成倒立 、 等大 的实像
这样处理之后 , 不但没有弱化学生 的 自主性 、 同 时教师的主导作用得 以充分的展现 , 教学效果非常明
物质的比热容与物体的质量有关 ℃的水结成 ℃ 的冰时 , 其内能将要增加
参考答案 误区二 关于 “温度和内能 ”
具体问题时常有顾此失彼和捉摸不定的感觉 本文对
于理解 内能的常见误区进行简要分析 ,并 以例深化
误 区一 关于 “吸收热量和温度 ”
教材中介绍物体的内能和温度有关 , 温度越高 ,
物体内部分子的热运动越剧烈 , 物体 的内能就越大
物理篇
《数理化解题研究 》
年第 期
进行探索 、 发现规律 步骤 ⑦、⑧和 ⑨为第六阶段 , 此
阶段为提升 、 内化阶段 步骤 ⑩ 为第七阶段 — “反
凸透镜成像与小孔成像的比较 当凸透镜成
实像时 , 根据像距与物距的大小关系可以推定成像的
馈、 矫正 ” , 检测学生的掌握情况 , 为后续的教学提供
必要的信息 深入分析 , 加深对凸透镜成像规律的理解 学
析数据 、 归纳规律 , 这样就能化解探究 凸透镜成像规 律这个教学难点 ,使 学生理解这一规律
凸透镜所成像性质之间的关联 凸透镜成像
的性质可从正立或倒立 、 放大或缩小 、 虚像或实像三 方面描述 这些性质之间有关联 , 例如正立的像一定 是放大的虚像 , 倒立 的像一定是实像 通过教师示范 , 让学生再去挖掘其 他的关联性质就能加深对该规律