初中滑轮知识点复习

初中物理滑轮知识点复习

沙田一中庞淦文2011-5-3

【关键词】初中物理,滑轮,动滑轮,定滑轮,绕法,省力,综合计算题.

【摘要】关于滑轮的知识点是初中物理的重点问题,但由于滑轮一些核心问题比如绕法,计算题,一直是很多同学学习的难点。为使同学们更好地解决这部分问题,现将该部分知识点一些解题方法归纳和总结.

正文:滑轮是生产生活中所需要的一种简单的机械。在学完杠杆后，我们知道在生活中为了省力或省距离会采用一些简单的机械，不仅如此，我们有时还关注是否方便，如升旗、往高处搬运重物等，从生活的需要和滑轮作为中考物理重要考查内容之一,引入滑轮知识点的复习.

一、复习初中物理滑轮的基础知识点)1(

1、定滑轮：如图甲:

①定义：中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆

③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。

2、动滑轮：如图乙:

①定义：和重物一起移动的滑轮。

②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍

的省力杠杆。

③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

3、滑轮组: 如图丙:

①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向.

用滑轮组做实验，很容易看出，使用滑轮组虽然省了力，但是费了距离——动力移动的距离(绳子的自由端)大于货物升高的距离。

③拉力和阻力f(或物体重力G)的关系是)2(:在忽略动滑轮重力和轮与轴上的摩擦的条件下,阻力f(或物体的重力)由几段绳子承担,拉力就是阻力(或物重)的几分之一.即

)(n

G F n f F ==

或 拉力作用点移动的距离s 与重物移动的距离h 的关系:S=nh

4、滑轮组的变形如右图2

图2

公式总结：s=nh, V 绳=n*V 物 , n

G G F n

G F 物

动或+=

=,

s ：绳子自由端移动的距离,V 绳：绳子自由端移动（上升/下降）的速度. h ：重物被提升的高度, V 物：物体移动（上升/下降）的速度. n ：承重的绳子段数, G ：物重, 动G :动滑轮或吊机的重力. 二、滑轮组的绕法

)

3(:要设计F=

G n

1 (1).如n 为偶数,则定滑轮、动滑轮数目上下部分平分,如n=2则安排1个定滑轮在上面,安排1个动滑轮在下面.

同时,要从上端定滑轮开始绕起,

如绳子的自由端在右边,则往顺时针方向开始绕; 如绳子的自由端在左边,则往逆时针方向开始绕. 这样,可以省力和改变力的方向. 如图1:

反之,把上面的方法反过来,即从下端动滑轮开始绕,则可以达到最省力,使F=

G n 1

1

+成立,但不能改变力的方向.如图2: 注:以上两个滑轮组相同,两条绳子一样,不计绳子与滑轮的摩擦力,

两个滑轮组虽然省力程度不同,但机械效率相同.

图1 图2 (2).如n 为奇数,则定滑轮数目为

2

1+n ,在上部分、动滑轮数目为21

-n ,

在下部分,如n=3则安排2个定滑轮在上面,安排1个动滑轮在下面. 同时,要从数目较少的下端动滑轮开始绕起,

如绳子的自由端在右边,则往顺时针方向开始绕; 如绳子的自由端在左边,则往逆时针方向开始绕. 这样,可以省力又改变力的方向. 如图3:

图3

反之,把上面的方法反过来,即如n=3,则1个定滑轮在上面,安排2个动滑轮.同时,在从数目较少的上端定滑轮开始绕,则可以达到最省力,使F=G n 1

1

成立,但不能改变力的方向. 如图4:

图4

注:滑轮是奇数个,无论上面哪种情况,均从滑轮数目较少的一端开始绕。

举例子:如图，按要求给滑轮组绕线.（G 为物体重，不考虑摩擦及动滑轮、绳子的重力）

第一幅:要求最省力,改变力的方向,绳子的自由端在左端,则按上面第(1)原则,从上面动滑轮开始绕, 且往逆时针方向开始绕;

第二幅:要求省力, 不改变力的方向,绳子的自由端在左端,则按上面第(1)原则,从下端动滑轮开始绕, 且往顺时针方向开始绕;

第三幅:要求最省力,不改变力的方向,绳子的自由端在右端则按上面第(1)原则,从下面动滑轮开始绕, 且往逆时针方向开始绕;

第四幅:要求最省力,不改变力的方向,绳子的自由端在右端则按上面第(2)原则,从上面定滑轮开始绕, 且往逆时针方向开始绕; 答案:

温馨提示: 在滑轮组的绕法题目中,关键是让学生记住,如何安排上端定滑轮,下端动滑轮的数目,从上端还是下端开始绕.至于到底是顺时针绕,还是逆时针绕倒不是最难的,不须死记,做题时

可以试着在草稿纸上按顺时针绕画或逆时针画,看下是否符合题目要求. 三、两道典型的综合性计算题.

1.(2010年广州中考物理试题) 如图23所示（滑轮组的绕绳未画出）)1(，人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m 、重物匀速上升了0.5m ， 已知滑轮组的机械效率为70%（g ＝10N/kg ）． （1）人的拉力的功率多大？ （2）被吊起的重物质量多大？

（3）按题意画出滑轮组的绕绳．

解析：前两问涉及到了功率，重力做功的知识点，第三问涉及到了滑轮的 知识点，易出错。 解：（1）W s

m

N t S F t w p 90105.1600=⨯=⋅==

拉 （2）由于J m N W W 9005.1600=⨯==拉总 %70%100=⨯=

总

有用

W W η 总有用W mgh Gh W ⋅===η kg gh

W m 1265

.010%

70900=⨯⨯=

⋅=

总

η

(3)易错:2===F

mg F G n (因有机械效率的存在,所以非理想条件下,关系式不能成立.)