/ 让教学更有效 精品学案 | 物理学科 【学习目标】 1. 了解滑轮的结构 2. 掌握动滑轮和定滑轮的特点 3. 掌握利用滑轮（组）提升物体时的受力分析 4. 掌握判断滑轮（组）中绳子段数的方法 5. 掌握利用滑轮（组）提升物体时绳子的缩短量与物体上升高度的关系 6. 了解轮轴和斜面在生活中的应用情景 【自主学习】 一、滑轮的结构 滑轮也是一中机械，其分为定滑轮和动滑轮，其结构如下，使用过程中，滑轮的轴固定不动，该滑轮叫定滑轮。 使用过程中，滑轮的轴随物体一起运动，该滑轮叫动滑轮。 滑轮实际上就是特殊的杠杆，动滑轮是省力杠杆，定滑轮是等臂杠杆（分析如下图）。使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，而且费距离（单个动滑轮提起物体时，物体上升的高度是绳子伸长量的一半）。 由实验得：不论向上移动还是向下移动，对于动滑轮来说，绳子移动的距离都是动滑轮移动的距离的两倍且G物=2F拉。对动滑轮受力分析可得：2F拉=G动+G物+G绳+f（这是实际生活中使用单个动滑轮的情况）。 二、滑轮组 把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。下面是几种出题得时候常见的滑轮组： 绳子与动滑轮连接的多少我们成为段数（股数），也就是动滑轮上有几根绳子（一般用字母 n 来表示），那个勾勾也算动滑轮上哦，分析的时候注意不要漏掉。 下面两幅图中与动滑轮连接的绳子段数n=2和n=3，可以得出：h绳=nh物，由于物体和绳子变化的等时性，故还能得出：v绳=nv物。如果考虑上力的大小，我们还能进一步求解功和功率。 对滑轮组中的动滑轮受力分析（跨过滑轮的绳子拉力相同）：一下情况均为平衡状态下且不考虑绳重和摩擦的分析；若不考虑滑轮的的质量，还能进一步简化问题。 考虑最大拉力时一般要看三个地方，即绳子与物体、绳子与滑轮以及绳子与人之间这三个位置的地方对应的最大拉力。一般情况我们要取三者中最小的，才能保证这个滑轮组能够正常工作。 对于定滑轮受力分析时，绳子的段数和之前判断动滑轮上绳子段数方法一样，有几根绳子在定滑轮上，对定滑轮来说就有几倍的拉力往下。即左边的图：F=2F1+G定，右边的图：F=3F2+G定。 三、轮轴和斜面 轮轴：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。轮轴的特点：轮轴是一个省力杠杆。斜面：斜面是与水平面成一定角度的的平面。例如，盘山公路、楼梯等都是斜面。斜面的特点：斜面是一种省力的简单机械。但使用斜面时要费距离。 【例1】用下列装置提升重物时，能既省力又改变施力方向的是（ ） A． B． C． D． 【例2】图是甲、乙两个滑轮使用方法的示意图。下列说法正确的是（ ） A．甲滑轮是动滑轮 B．使用甲滑轮时，如果不计绳重和摩擦，一定可以省一半的力 C．乙滑轮是定滑轮，使用时可随物体一起运动 D．FB一定等于物重 【例3】下图为“观察滑轮的使用”实验，每个钩码所受的重力为2N，动滑轮所受的重力为2N，钩码匀速竖直向上运动时弹簧测力计的示数最符合实际的是（ ） A．1.5N B．2N C．3.2N D．6.4N 【例4】如图所示，G=80N，在力F的作用下，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F的大小分别是（ ） A．0.8m/s，160N B．8m/s，40N C．0.4m/s，160N D．2m/s，40N 【例5】在水平地面上放置一个重为360N的物体，用图中所示的装置匀速拉动物体（不计滑轮和绳的重力以及滑轮与绳间的摩擦力），拉力F等于30N，则物体与地面间的摩擦力应为（ ） A．60N B．120N C．90N D．360N 【例6】如图所示，利用滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N。不计滑轮和绳的重力以及滑轮与绳间的摩擦力，则拉力F的大小为（ ） A．100N B．150N C．15N ... ...
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