第3节 滑轮 填 核心知识 知识点一 研究定滑轮和动滑轮的特点 【探究准备】 1.定滑轮:在使用时,轴 的滑轮,如旗杆顶部的滑轮。 2.动滑轮:在使用时,轴随 一起运动的滑轮,如电动起重机上的滑轮。 【探究过程】 【制订计划与设计实验】 1.实验器材的组装和选取 2.制订实验方案 (1)是否省力的判断:用弹簧测力计直接、利用定滑轮以及利用动滑轮分别竖直匀速拉动同一组钩码,再进行比较。 (2)是否省距离的判断:用刻度尺分别测出钩码移动的距离和弹簧测力计移动的距离,再进行比较。 【进行实验与收集证据】 1.如图甲所示,用 测出钩码所受的重力G。 2.如图乙所示,通过定滑轮用弹簧测力计 拉动钩码,记下弹簧测力计拉力的大小F和方向,以及测力计移动的距离s和钩码上升的高度h。 3.如图丙所示,通过动滑轮用弹簧测力计 拉动钩码,记下弹簧测力计拉力的大小F和方向,以及测力计移动的距离s和钩码上升的高度h。 4.改变钩码的个数,重复2、3步骤,多做两次。 5.数据记录 装 置 钩码 重/N 弹簧测力 计示数 F/N 钩码提升 高度/cm 测力计 移动距离 s/cm 拉力 方向 甲 2 2 10 10 向上 乙 2 2.1 10 10 向下 乙 4 4.2 10 10 向下 丙 2 1.1 10 20 向上 丙 4 2.1 10 20 向上 【实验结论】 1.定滑轮特点:使用定滑轮 (选填“省力”或“不省力”), (选填“可以”或“不可以”)改变力的方向;弹簧测力计移动距离s与钩码提升高度h的关系是 。 2.动滑轮特点:使用动滑轮 (选填“省力”或“不省力”), (选填“可以”或“不可以”)改变力的方向;弹簧测力计移动距离s与钩码提升高度h的关系是 。 [温馨提示] 操作注意事项 实验中,为使拉力稳定便于读数,需竖直向上匀速拉动弹簧测力计。 知识点二 滑轮组 1.滑轮组: 和 的组合。 2.滑轮组的特点:利用滑轮组 (选填“可以”或“不可以”)改变力的方向。提起重物时,动滑轮上有几段绳子承担物重,提起重物的力就是物重的 。 破 解题技法 类型一 定滑轮和动滑轮 解题基石 1.定滑轮: (1)在不计绳重和摩擦时,拉力F=G物。 (2)绳端移动的距离s与物体上升的高度h的关系:s=h。 2.动滑轮: (1)在不计绳重、摩擦和滑轮重时,拉力F=G物;在不计绳重和摩擦时,拉力F=(G物+G动)。 (2)绳端移动的距离s与物体上升的高度h的关系:s=2h。 【典题1】(1)如图甲所示,美丽乡村建设的工地上,工人使用一个 (选填“定”或“动”)滑轮匀速提升重300 N的建筑材料,不计绳重和摩擦,人的拉力为 N。 (2)小明用如图乙所示的动滑轮,拉绳子A端将重200 N的水桶匀速提升,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的动力为 N,若水桶上升1.2 m,则绳子的末端需要被拉过 m。实际测量A端的拉力为110 N,不计绳重及摩擦,则动滑轮重为 N。 【思维关键点】判断定滑轮和动滑轮,关键是观察轴随物体是否一起运动 轴固定不动定滑轮 轴随物体一起运动动滑轮 类型二 滑轮组及其工作特点 解题基石 1.拉力F和物重G物的关系(若动滑轮上有n段绳子承担物重): (1)不计动滑轮重、绳重和摩擦时,F=G物; (2)若考虑动滑轮重时,F=(G物+G动)。 2.绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h的关系:若动滑轮上有n段绳子承担物重,则有s=nh。 3.滑轮组的组装———奇动偶定”:如果动滑轮上承担物重的绳子的段数n为奇数,则从动滑轮开始绕绳;如果绳子的段数n为偶数,则从定滑轮开始绕绳。 【典题2】如图所示,使用滑轮组提升重为500 N 的重物,每个滑轮重10 N、不计绳重和摩擦,2 s内将重物匀速提升0.5 m。由图甲可知,承担重物绳子的段数n= ,则重物上升的速度为 m/s,绳子自由端移动的距离为 m,绳子自由端移动的速度为 m/s,拉力F大小为 N。由图乙可知,承担重物绳子的段数n= ,则绳子自由端移动的距离为 m,拉力F大小为 N,绳子自由端移动的速度是重物上升速度的 倍。 【思维关键点】 (1)明确承担物重的绳子段数 ... ...
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