《第十二章 第2节 滑轮》知识点详解-2023-2024学年人教版物理八年级下学期
文档属性
| 名称 | 《第十二章 第2节 滑轮》知识点详解-2023-2024学年人教版物理八年级下学期 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 504.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-05-18 16:49:15 | ||
图片预览
文档简介
《第十二章 第2节 滑轮》知识点详解
一、定滑轮
1.概念：位置固定不变的滑轮。
国旗上升时，旗杆顶端的滑轮轴不随物体一起移动
2.特点：
①能改变力的方向（使用的优点）。
②不能省力，也不能省距离。
F=G，即：定滑轮不省力也不费力 s=h，υ绳=υ物，即：定滑轮不省距离也不费距离 定滑轮可以改变力的方向
3.实质：等臂杠杆。（L1=L2、F1=F2=G）
定滑轮实质是一个等臂杠杆 F1=F2=F3=G，即：不管方向如何，力大小一致
4.生活实例：
①旗杆上的滑轮；
②晾衣架固定在天花板上的滑轮。
二、动滑轮
1.概念：滑轮的轴随物体一起变化的滑轮。
货物上升时，起重机下面的滑轮轴随物体一起移动
2.特点：
①能省一半的力（使用的优点）；（不考虑摩擦力）。
②不能改变力的方向，且费距离。
3.动滑轮的实质及拉力方向的影响
F沿着竖直方向时，动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，省一半力 F不沿竖直方向时，动力臂小于阻力臂的2倍，动滑轮将不能省一半力 F1L2>L3 竖直向上拉的时候力臂最大最省力
4.生活实例：
①起重机的挂钩。
②晾衣架上的滑轮。
典例探究：
例1.关于如图中的两类滑轮甲和乙，下列说法正确的是（ ）
A.甲能改变拉力的方向 B.甲是等臂杠杆
C.甲比乙省力 D.甲比乙省距离
答案：C。
例2.如图所示，木块在桌面上匀速滑动，拉力F为2N，木块所受摩擦力为______N。
答案： 2.4N。
【拓展】动滑轮的特殊使用（考点：动滑轮的特殊使用）
例3.如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A的上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（ ）
A.20N，0.4m/s B.20N，0.1m/s C.5N，0.4m/s D.5N，0.1m/s
分析：该类题的判断方法是：
（1）对动滑轮进行受力分析，如图所示。
（2）省力就费距离，费力就省距离，费力和距离成反比，如图所示。
解答：（1）F=2GA，所以
（2）；所以
【方法总结】
①对动滑轮进行受力分析：
②力和距离成反比（规律：F=2GA；）
（省力就费距离、费力就省距离）
三、滑轮组
1.概念：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置称为滑轮组。
2.特点：①能省力；
②能改变力的方向，但费距离。
3.绕线方法：如图所示：
【方法总结】
①绳子的起点一定在滑轮的挂钩上。
②从定滑轮向动滑轮绕，从动滑轮向定滑轮绕。
（规律：一定一动：一动一定）
③每个滑轮只能绕过一次；
④当绳子股数为奇数时，起点在动滑轮上；当绳子股数为偶数时，起点在定滑轮上。（规律：奇动偶定）
4.省力公式：
①前提条件：不计绳重和摩擦（这是省力公式使用的标志！）
②n为绳子的股数。
（判断方法：作用在动滑轮上的绳子股数是多少，n就是多少）
③省力就费距离：s=nh（s为绳距、h为物距）
④公式变形：G动=nF－G物；G物 =nF－G动
（注意：G动、F、G物三个力中，知二求三!!!）
⑤滑轮组水平使用时，克服的是物体和地面间的摩擦力。
a力F的大小：
b绳=ns物；υ绳=nυ物
典例探究：
例4.用下列简单机械，使物重同为G的物体都处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳重，其中用力最小的是（ ）
分析：A.动力臂是阻力臂的三倍，故；
B.定滑轮不计摩擦力F2=G；
C.动滑轮不计绳子和机械自重，；
D.两股绳子承担物重，。
答案：A。
例5.搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，不计绳重及摩擦。求：
（1）动滑轮的重；
（2）若用该滑轮组同时提升4个这样的物体，拉力为多大
分析：因题中告诉不计绳重和摩擦，故可以使用省力公式!
已知物重G和拉力F，利用公式G动=nF－G物，可以求出动滑轮重力G动；
当物重G物发生改变时，利用公式，可以求出新的拉力F。
解答：G动=nF－G物=3×50N－120N=30N
【方法总结】对同一滑轮组，G动不变，所以求出G动后，可以作为已知量。
例6.聪聪利用如图所示的滑轮组，使重60N的物体A沿水平地面匀速向左移动了1m，物体A与地面间摩擦力为30N，不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A.拉力F为30N B.滑轮组挂钩拉物体A的力为30N
C.该滑轮组既能省力又可以省距离 D.绳子自由端移动的距离为3m
解析：因为滑轮组是水平方向，所以克服的是物体与地面间的摩擦力。
A.
B.因为物体A做匀速直线运动，所以挂钩对A的拉力是30N；
C.滑轮组省力的同时一定费距离；
D.s绳=ns物=2×1m =2m
答案：B。
四、滑轮的种类及其特点对比
同一根绳子上各处的力相等！！
种类 图示 表达式 备注
定 滑 轮 F=G s绳=h物 不计绳与滑轮间的摩擦
F=f（f为物体A受到的摩擦力） s绳=h物 不计绳与滑轮间的摩擦和滑轮重力
动 滑 轮 s绳=2s物 υ绳=2υ物 不计绳与滑轮间的摩擦
s绳=2s物 υ绳=2υ物 不计绳与滑轮间的摩擦和滑轮重力
F=2G+G轮 不计绳与滑轮间的摩擦
F=2f 不计绳与滑轮间的摩擦和滑轮重力
一、定滑轮
1.概念：位置固定不变的滑轮。
国旗上升时，旗杆顶端的滑轮轴不随物体一起移动
2.特点：
①能改变力的方向（使用的优点）。
②不能省力，也不能省距离。
F=G，即：定滑轮不省力也不费力 s=h，υ绳=υ物，即：定滑轮不省距离也不费距离 定滑轮可以改变力的方向
3.实质：等臂杠杆。（L1=L2、F1=F2=G）
定滑轮实质是一个等臂杠杆 F1=F2=F3=G，即：不管方向如何，力大小一致
4.生活实例：
①旗杆上的滑轮；
②晾衣架固定在天花板上的滑轮。
二、动滑轮
1.概念：滑轮的轴随物体一起变化的滑轮。
货物上升时，起重机下面的滑轮轴随物体一起移动
2.特点：
①能省一半的力（使用的优点）；（不考虑摩擦力）。
②不能改变力的方向，且费距离。
3.动滑轮的实质及拉力方向的影响
F沿着竖直方向时，动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，省一半力 F不沿竖直方向时，动力臂小于阻力臂的2倍，动滑轮将不能省一半力 F1
4.生活实例：
①起重机的挂钩。
②晾衣架上的滑轮。
典例探究：
例1.关于如图中的两类滑轮甲和乙，下列说法正确的是（ ）
A.甲能改变拉力的方向 B.甲是等臂杠杆
C.甲比乙省力 D.甲比乙省距离
答案：C。
例2.如图所示，木块在桌面上匀速滑动，拉力F为2N，木块所受摩擦力为______N。
答案： 2.4N。
【拓展】动滑轮的特殊使用（考点：动滑轮的特殊使用）
例3.如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A的上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（ ）
A.20N，0.4m/s B.20N，0.1m/s C.5N，0.4m/s D.5N，0.1m/s
分析：该类题的判断方法是：
（1）对动滑轮进行受力分析，如图所示。
（2）省力就费距离，费力就省距离，费力和距离成反比，如图所示。
解答：（1）F=2GA，所以
（2）；所以
【方法总结】
①对动滑轮进行受力分析：
②力和距离成反比（规律：F=2GA；）
（省力就费距离、费力就省距离）
三、滑轮组
1.概念：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置称为滑轮组。
2.特点：①能省力；
②能改变力的方向，但费距离。
3.绕线方法：如图所示：
【方法总结】
①绳子的起点一定在滑轮的挂钩上。
②从定滑轮向动滑轮绕，从动滑轮向定滑轮绕。
（规律：一定一动：一动一定）
③每个滑轮只能绕过一次；
④当绳子股数为奇数时，起点在动滑轮上；当绳子股数为偶数时，起点在定滑轮上。（规律：奇动偶定）
4.省力公式：
①前提条件：不计绳重和摩擦（这是省力公式使用的标志！）
②n为绳子的股数。
（判断方法：作用在动滑轮上的绳子股数是多少，n就是多少）
③省力就费距离：s=nh（s为绳距、h为物距）
④公式变形：G动=nF－G物；G物 =nF－G动
（注意：G动、F、G物三个力中，知二求三!!!）
⑤滑轮组水平使用时，克服的是物体和地面间的摩擦力。
a力F的大小：
b绳=ns物；υ绳=nυ物
典例探究：
例4.用下列简单机械，使物重同为G的物体都处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳重，其中用力最小的是（ ）
分析：A.动力臂是阻力臂的三倍，故；
B.定滑轮不计摩擦力F2=G；
C.动滑轮不计绳子和机械自重，；
D.两股绳子承担物重，。
答案：A。
例5.搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，不计绳重及摩擦。求：
（1）动滑轮的重；
（2）若用该滑轮组同时提升4个这样的物体，拉力为多大
分析：因题中告诉不计绳重和摩擦，故可以使用省力公式!
已知物重G和拉力F，利用公式G动=nF－G物，可以求出动滑轮重力G动；
当物重G物发生改变时，利用公式，可以求出新的拉力F。
解答：G动=nF－G物=3×50N－120N=30N
【方法总结】对同一滑轮组，G动不变，所以求出G动后，可以作为已知量。
例6.聪聪利用如图所示的滑轮组，使重60N的物体A沿水平地面匀速向左移动了1m，物体A与地面间摩擦力为30N，不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A.拉力F为30N B.滑轮组挂钩拉物体A的力为30N
C.该滑轮组既能省力又可以省距离 D.绳子自由端移动的距离为3m
解析：因为滑轮组是水平方向，所以克服的是物体与地面间的摩擦力。
A.
B.因为物体A做匀速直线运动，所以挂钩对A的拉力是30N；
C.滑轮组省力的同时一定费距离；
D.s绳=ns物=2×1m =2m
答案：B。
四、滑轮的种类及其特点对比
同一根绳子上各处的力相等！！
种类 图示 表达式 备注
定 滑 轮 F=G s绳=h物 不计绳与滑轮间的摩擦
F=f（f为物体A受到的摩擦力） s绳=h物 不计绳与滑轮间的摩擦和滑轮重力
动 滑 轮 s绳=2s物 υ绳=2υ物 不计绳与滑轮间的摩擦
s绳=2s物 υ绳=2υ物 不计绳与滑轮间的摩擦和滑轮重力
F=2G+G轮 不计绳与滑轮间的摩擦
F=2f 不计绳与滑轮间的摩擦和滑轮重力