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八年级:滑轮组

 昵称47813312 2020-05-14

【知识回顾】

使用定滑轮的好处是能改变力的方向,但不省力;

使用动滑轮的好处是能省力,但不能改变力的方向。

如果既需要改变力的方向,又需要省力,单独使用定滑轮或动滑轮就无法满足人们的需要。

人们为了满足需求就把定滑轮和动滑轮组合在一起,制成滑轮组来使用,更加方便地满足了人们的需要。

【举手提问】

1.什么是滑轮组?它有哪些优点?
2.如何画滑轮组绳子的绕法?
3.使用滑轮组时怎样判断拉力的大小?

【新课学习】

一、滑轮组和它的优点

1.滑轮组

人们把定滑轮和动滑轮组合在一起,利用定滑轮能省力和定滑轮能改变力方向的优点,进行优势互补,这样组合在一起的滑轮叫做滑轮组。

实验滑轮组及示意图

2.滑轮组的优点

从实验和示意图中可以看出,滑轮组同时具备了定滑轮和动滑轮的优点,所以,滑轮组的优点是
既能省力有能改变力的方向。

二、滑轮组绕绳的方法

在滑轮组使用过程中,有的需要既省力又能改变力的方向,有的需要最省力不改变力的方向。

滑轮组的绳子绕法不同,产生的效果就会不同。
1.最省力的绕绳方法
以有一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组为例,最省力的绕绳方法是把绳子的固定端挂在动滑轮上,这样有三段绳子共同分担物体及滑轮的重力,也就是拉力是物体和滑轮重力的三分之一,即:F=G/3

实验绕法         画绕法

2.改变力方向的绕绳方法

还是以有一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组为例,改变拉力方向的绕绳方法是把绳子的固定端挂在定滑轮上,这样有两段绳子共同分担物体及滑轮的重力,定滑轮改变了拉力的方向,拉力是物体和滑轮重力的二分之一,即:F=G/2

实验绕法             画绕法

3.同一滑轮组最省力和改变拉力方向对比图

分析:

1.若钩码重力为G,不计动滑轮和绳重,甲图F1=G/2,乙图F2=G/3.

2.若拉钩码升高的高度为h,甲图绳子自由端拉下的长度为S1=2h.乙图绳子自由端拉下的长度为S2=3h。

[想想议议]

如图所示,拉力F拉滑轮组使物体A在水平地面上匀速运动,拉力F大小跟A与地面的摩擦力f大小关系是            ,绳子自由端拉下的长度S跟物体A移动的距离S'的关系是              .


[温馨提示]

在水平地面上匀速拉动物体,影响拉力大小的阻力是物体跟地面的摩擦力,不是滑轮和物体的重力。
三、滑轮组的安装
【观察与实验】滑轮组的安装
(选择音量横屏看)

[视频反思]
1.滑轮组绕绳安装顺序有多种方法,视频中绕法只是其中之一。
2.弹簧测力计示数产生误差的原因是:
(1)不计动滑轮和绳子重.
(2)不计轮与轴之间的摩擦力.

  (3)弹簧测力计拉力方向没有竖直向上。


3.弹簧测力计拉力F、钩码重力G和绳子股数n的关系公式:F=G/n是不计动滑轮重和摩擦的关系公式(如下图)

4.若只不计绳自重和摩擦时,拉力F、绳子股数n与物体重G和动滑轮重GO的关系公式应为:F=(G+GO)/n.

如下图:F1=(G轮+GM)/2

四、滑轮组的应用

学校物理实验室滑轮组,滑轮的组合方式有两种,一种是并联组装(如图甲),另一种是串联组装(如图乙),不论哪种组合方式其作用是一样的。

(甲)

(乙)

滑轮组作为一种常用的组合简单机械,我们在生活中经常看到。
比如  ,大吊车滑轮组、龙门吊的滑轮组等。

大吊车        龙门吊

【中考真题训练】

  1. (2019盘锦)

利用滑轮组提升物体A,请用笔画线代替绳子,在图中画出最省力的绳子绕法及物体A所受重力的示意图.

2.(2019铜仁)

一个工人站在地面上,使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶,要求绳子的自由端要向下拉,请你用笔画线代替绳子,画出滑轮组最省力的绕绳方法.

3.如图所示,某人站在A处通过一根绳子和两个滑轮匀速提起物体B,所用的拉力F=100N,物体B重300N(不计滑轮重和绳重,不计摩擦力)画出滑轮组的绕线。

4.(2016贺州20题2分)

请在图中用笔画线代替绳子,将两个滑轮连成滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物升起.

5.(2019常德)

用如图所示的工具提升相同重物G(不计摩擦,不计绳、滑轮和杠杆重),最省力的是(     )

6.(2019江西)

如图所示,物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦),拉力F1、F2、F3、F4的大小关系是(   )

A.F2<F3=F4<F1     B.F2<F4<F1<F3

C .F4=F2<F1<F3     D.F4<F2<F3<F1

7.(2019东营9题)

如图所示,下列简单机械中,忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦,当提起同一重物时,最省力的是(    )


8.(2018乌鲁木齐6题3分)

如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,甲乙两种情况下绳子拉力F相等则每个动滑轮的重力为(    )

A.3 N     B.6 N     C.11N     D.22N

9.(2019德阳)

如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20N,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为       N,图乙中人对绳子的拉力为        N .

参考答案:

1题图           2题图

3题图               4题图

5. B   6. B   7. B   8. 400    210

【全部课程链接】
(哪里不会点哪里)

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杠杆最小力的画法

力臂变化的杠杆

你会绕滑轮组的绳子吗?

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《功》他做功了吗?

《功率》比谁做功快?

《机械效率》为什么使用斜面?

滑轮组机械效率计算(一)

滑轮组机械效率计算(二)

第十章:机械能及其转化

《动能》都是超速惹的祸

《重力势能》高空坠物危害大

《弹性势能》你玩过弹弓吗?

《机械能转化》你玩过这些玩具吗?

【写在后边】

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