如何判断省力情况和组装滑轮组
八年级物理滑轮组

八年级物理滑轮组一、滑轮组滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成,可以达到既能省力又能改变动力的作用。
二、滑轮组的省力特点由动滑轮和定滑轮组成的滑轮组,提起重物时可以省力,也可以改变用力的方向。
理想的完全机械效率100%,可以无限省力,而现实生活中由于存在摩擦力等因素,导致机械效率<100%,现实中会有一部分额外功产生。
三、滑轮组的判断及穿线方法(穿绕方法)1、判断:(1)在滑轮组中,已知动滑轮和物体的重力,我们首先要根据滑轮组的绕法来判断承担重力的绳子段数n。
(2)根据s=nh计算总功;根据W=Fs计算拉力所做的有用功;(3)再根据W总=W有用+W额,计算额外功;根据机械效率=有用功/总功,计算滑轮组的机械效率。
2、穿线方法:(1)一般情况下,滑轮组的穿绕方法是“奇动偶定”,即:如果绕过动滑轮的绳子股数为奇数,则从动滑轮开始穿线;如果绕过定滑轮的绳子股数为偶数,则从定滑轮开始穿线。
(2)在计算滑轮组的机械效率时,一定要弄清楚哪个是有用功,哪个是总功,哪个是有用功的功率,哪个是总功的功率。
因为有用功的功率不等于总功的功率,所以机械效率一定小于1。
(3)在计算滑轮组的机械效率时,不能把重力当成拉力,也不能把拉力当成重力。
因为重力和拉力是两个不同的物理量。
在水平方向上使用滑轮组时,拉力的大小等于重力,但方向相反。
(4)在水平方向上使用滑轮组时,拉力的大小等于重力沿绳子方向的分力,而摩擦力等其他阻力不计。
在竖直方向上使用滑轮组时,拉力的大小等于重力沿竖直方向的分力。
(5)在竖直方向上使用滑轮组时,拉力的大小等于重力沿竖直方向的分力;而摩擦力等其他阻力不计。
在水平方向上使用滑轮组时,拉力的大小等于重力沿水平方向的分力;而摩擦力等其他阻力不计。
初中物理八年级上册八年级物理专题练习在物理学的旅程中,八年级是一个关键的阶段。
在这个阶段,学生们开始接触到更为复杂的物理概念,包括力学、电学、光学等。
为了帮助他们更好地理解和掌握这些概念,本文将针对八年级物理上册的内容进行专题练习。
2020年中考物理人教版专题复习:滑轮与滑轮组

2020年中考物理人教版专题复习:滑轮与滑轮组一、学习目标:1. 知道使用滑轮的好处。
2. 理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
3. 会根据滑轮的绕线方法判断省力情况。
4. 会根据要求正确组装滑轮组。
二、重点、难点:1. 理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
2. 会根据滑轮的绕线方法判断省力情况。
3. 知道滑轮是变形的杠杆。
4. 会根据要求正确组装滑轮组。
三、考点分析:基本知识要求为“了解层次”——定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。
基本技能要求为“会”——会组装简单的滑轮组。
常考题型:填空题、选择题、实验题,考试中常与用弹簧测力计测力,作力的示意图进行受力分析等知识综合起来考查。
所占分值在6分左右。
知识梳理1、定滑轮:①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质: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。
④理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦):F=G ,绳子自由端移动距离(或速度)= 重物移动的距离(或速度)2、动滑轮:①定义:和重物一起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移动)②实质: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。
④理想的动滑轮(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力):F S F vG S G v1,只忽略轮轴间的摩擦则拉力 绳子自由端移动距离(或)=2倍的重物移动的距离(或)3、滑轮组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③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力):拉力F=G /n 。
只忽略轮轴间的摩擦,则F=(G 物+G 动)/n ,绳子自由端移动距离(或)=n 倍的重物移动的距离(或)④组装滑轮组的方法:首先根据公式n=(G 物+G 动)/ F 求出绳子的股数。
然后根据“奇动偶定”的原则,结合题目的具体要求组装滑轮。
典型例题知识点一:定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
例1:实验桌上有两个一样的滑轮,一个合适的测力计,同一重物,长度不等的细线,请你将两个滑轮任意连接起来,使拉力达到如下效果。
人教版八年级物理下册培优专题复习 第13讲 滑轮组

第十三讲滑轮组1.认识定滑轮和动滑轮的特点和应用2.了解滑轮组的构成,会正确组装滑轮组3.掌握滑轮组的绕线特点、运动特点及省力规律,会解决综合应用问题4.了解滑轮的特殊使用场景1.滑轮组力和距离的关系2.滑轮的特殊使用场景一、滑轮的构造1.定义:周边有凹槽,在绳的拉力作用下可以绕轴转动的轮子.[教师点评]向学生介绍滑轮的特点,提问学生生活当中常见的滑轮,让学生对滑轮有具体的认识。
二、滑轮的分类和特点1.滑轮的分类(1)定滑轮:工作时滑轮的轴相对于地面保持静止不动的滑轮;定滑轮相当于等臂杠杆.(2)动滑轮:工作时滑轮的轴随物体移动而运动的滑轮;动滑轮相当于动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆. (如下图所示)2.滑轮的特点(1)定滑轮:不能省力(不省距离),但是能改变动力的方向;(2) 动滑轮:省一半的力(费一倍距离),但不能改变动力的方向.Part 1 定滑轮和动滑轮[教师点评]通过使用滑轮拉动物体时,滑轮的位置是否有变化给学生总结滑轮分类的方法:物体运动时,滑轮位置不变的是定滑轮;滑轮位置也改变的是动滑轮。
接着通过杠杆的特点类比滑轮的特点,给学生总结定滑轮和动滑轮的特点以及对应力与距离的关系。
定、动滑轮的特点[教师点评]此部分题目主要考查定滑轮和动滑轮的特点;学生需理解定滑轮不能省力和距离但是可以改变力的方向、动滑轮可以省力但费距离且不能改变力的方向。
[例1]小东在研究“比较定滑轮和动滑轮的特点”时,分别进行了如下图所示实验;(1)通过分析图1、图2和图3,可得出:使用定滑轮可以但不能(2)通过分析图1、和图4,可得出:使用动滑轮可以但不能答案: (1)改变力的方向;改变力的大小; (2)省一半的力;改变力的方向;[分析]分析图示实验情景,力的方向与大小关系分析答题;根据题意确定承重绳子的股数,然后作出滑轮组的绕法.[解答]解:(1) 由图1、图2和图3所示实验可知:使用定滑轮可以改变力的方向,但不能改变力的大小;(2)由图1和图4示实验可得:使用动滑轮可以省一半的力,但不能改变力的方向;[例2]古代护城河上有座吊桥,它的结构原理如图所示.用力拉动绳子就可以将桥从水平位置缓慢向上拉起、利用滑轮的目的是( )A.可以省力B.改变力的方向C.可以省功D.可以减小距离答案: B[分析] 定滑轮实质是等臂杠杆,不省力,也不能省距离,但能改变用力的方向.[解答]解:图中使用滑轮A不随物体移动,属于定滑轮,定滑轮的作用是改变动力的方向.[例3]如图所示,建筑工地上,工人用动滑轮来提升货物,目的是为了( )A.减少拉力大小B.减少物体重力多少C.改变拉力方向D.减少物体移动距离答案: A[分析]根据使用动滑轮可以省力,但不能改变用力的方向和省距离分析.[解答]解:建筑工地上,工人用动滑轮来提升货物,目的是为了省力.故选A.[例4]如图所示,不计绳重和摩擦,沿三种不同的方向拉绳使物体匀速上升,所用的力分别是F1、F2、F3,则( )A. F1最大B. F2最大C. F3最大D.三个力一样大答案:D.[分析]定滑轮实质是一个等臂杠杆,不省力,但能改变力的方向.[解答]解:因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故用定滑轮拉同一重物G,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,即F1、F2、F3都等于物体的重力.故选D.[例5]如图所示,通过动滑轮匀速提起重物G时,向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3,则这三个力的大小关系是( )A. F1最大B. F2最大C. F3最大D.一样大答案: C[分析]找出支点,分析三个力的力臂的大小后,由杠杆平衡条件分析.[解答]解:固定绳子的一端与动滑轮接触的地方为支点,各力臂如下:可知,F1的力臂为直径,力臂最大,F2的力臂较大,F3的力臂最小,由杠杆平衡条件知,当阻力与阻力的力臂的乘积一定时,动力臂越大,动力越小。
初中物理滑轮组知识点

知识点1-定滑轮:可以看做是一个变形的杠杆,动力臂等于阻力臂,其实质是一个等比杠杆。
使用定滑轮只可以改变力的方向,不可以省力。
知识点2-动滑轮:也可以看做是一个变形的杠杆,动力臂是阻力臂的2倍,所以可以省一半的力,但是费距离。
知识点3-滑轮组(重点)
滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的,可以到达既省力又改变力的方向的效果,但同时要多移动距离,使用中,省力取决于物重的绳子的股数。
注意:判断绳子的股数,主要看绳子和动滑轮接触的数目。
绳子的拉力F与物体的重G和动滑轮重G1之间的关系:F=1/n×(G+G1)
绳子端移动的距离S与重物上升的距离h的关系:S=n×h
绳子端移动的速度V1与重物上升的速度V2的关系:V1=n×V2
知识点4-机械效率(重点)
有用功:为了达到某种目的而必须要做的功,W有=G×h
额外功:不需要但不得不要做的功,如滑轮与绳子之间的摩擦力
总功; 有用功和额外功的总和。
机械效率:有用功与总功的比值,η=W有/W总
历年中考经典试题
解析:正确答案为A,因为动滑轮上有3股绳子,所以n=3,F=1/3×(G+G滑)可以求出G滑=100N,所以B选项错误。
绳子自由端移动的距离为3m,所以拉力做功为300J,所以C 、D选项错误。
额外功=总功-有用功=300J-200J=100J。
所以A正确。
初二滑轮组知识点总结

初二滑轮组知识点总结滑轮组是由多个动滑轮、定滑轮组装而成的一种简单机械,既可以省力也可以改变用力方向。
,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。
滑轮定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。
如右图所示。
因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
根据使用情况不同,滑轮可分为定滑轮和动滑轮。
三种滑轮定义及特点(1)定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。
(实质是个等臂杠杆)。
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。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G绳子自由端移动距离S(F)(或速度v(F))=重物移动的距离S(G)(或速度V(G))(2)动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离。
(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)①定义:和重物一起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移动)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。
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=(1/2)G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=(G(物)+G(动))/2绳子自由端移动距离S(F)(或V(F)=2倍的重物移动的距离S(G)(或V(G))(3)滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
1、定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。
2、特点:可以省力,也可以改变力的方向。
使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
3、动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是:使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍,即s=nh。
如下图所示。
(n表示承担物重绳子的段数)滑轮组的组装:(1)根据的关系,求出动滑轮上绳子的段数n;(2)确定动滑轮的个数;(3)根据施力方向的要求,确定定滑轮个数。
滑轮组省力的分析方法

滑轮组省力的分析方法
用分割法判断承重绳子的股数,图中画线处不是有三股绳子吗,为什么会是
2F =G 的问题呢?要想彻底搞清这个问题,只是画一条虚线来分割滑轮是不够的。
首先要弄清楚的是(1)同一根绳子穿起来的滑轮组绳子上各处的拉力都相等(不计摩擦,不计绳重)。
(2)区分绳子的“根数”与“股数”这两个概念的不同。
一根绳子绕在定滑轮和动滑轮之间时会被分成几股。
(3)研究的对象要么静止,要么做匀速直线运动,即受力满足平衡条件:合力等于零。
处理滑轮组一类力学题,使用的仍是解决力学问题的一般思路,即选取研究对象,分析受力,利用平衡条件列方程解题。
如何选取研究对象、是整体还是隔离某一物体,要具体情况具体分析。
正确地进行受力分析是解题的关键,既要找准力的个数,又要找准力的方向。
初中物理简单机械滑轮组知识点(滑轮组的受力规律、滑轮组绕法、滑轮组例题)

滑轮组例题)
对于滑轮组,理解并熟记下面的关系式: 滑轮组中拉力的大小和承担物体重力的绳子段数(即与动滑轮相连的绳子段数)有关
⑴绳子自由端移动的距离s与物体被提升的高度h之间的关系: S= h n
⑵作用在绳子自由端的拉力F与被提升的物体的重力G之间的系(不计滑轮重、绳重和摩擦)
奇动偶定 从里向外
2、如下图所示,用四个滑轮组分别匀速提升重力相同的物体,若不计滑轮重、绳重及摩擦,其中用力 最小的是( )
A.F1
B.F2 C.F3
D.F4
B
使用滑轮组拉重物时,若动滑轮重和摩擦不计,动滑轮被几段绳子拉住,所用的力就是物体与接触面摩 擦力的几分之一。即
1
F=
f
n
F
. f
如图所示,拉力F的大小等于____。
1
F=
f
3
如图所示,物体A重G=80N,在F=60N拉力下匀速前进,此时物体A受到的摩擦力等于____N。(滑轮自重 及绳子与滑轮的摩擦不计)
120N
因为
1
F=
f
2
F
A
f
所以
f=2F=120N
谢谢观赏!
2020/11/5
11
F= 1∕n G ⑶作用在绳子自由端的拉力F与被提升的物体的重力G、动滑轮重G动之间的关系(不计绳重和摩擦但考虑滑轮 重)
F=1∕n(G+G动)
1. 如图所示,物重100N,不计摩擦、绳重及动滑轮重,求拉力F的大小。
判断绳子段数依据: 看是否直接与动滑轮相连
连绳子方法: 当段数n为奇数时,绳子的一端从动滑轮开始连; 当段数n为偶数时,绳子的一端从定滑轮开始连。
初中物理滑轮组解题技巧详解

初中物理滑轮组解题技巧详解用分割法判断承重绳子的股数,方法不错,在以往的教学中我也是这样教的。
但初学阶段仍有学生会问:图1画线处不是有三股绳子吗?为什么会是2F=G物等问题。
我感觉要想彻底搞清认楚上面的问题,只是划一条虚线来分割滑轮组是不够的。
笔者认为解决滑轮组一类问题的一般方法是:选取研究对象,分析对象受力,利用平衡条件解题。
首先要讲清楚的是:(1)同一根绳子穿起来的滑轮组绳子上各处的拉力都相等。
(不计摩擦,不计绳重)(2)区分绳子的“根数”与“股数”这两个概念的不同。
一根绳子,绕在定滑轮和动滑轮之间,会被分成几股。
(3)初中阶段研究的对象要么静止,要么做匀速直线运动,即受力满足平衡条件:合力等于零。
例1 如图2,每个滑轮重10N,物体A重80N,不计绳重和摩擦,整个装置处于静止状态,求绳子的拉力F。
解析取动滑轮和物体A为研究对象,受力分析如图3(有三股绳子向上拉着动滑轮和物体A整体),因为处于静止状态,所以有F+F+F=C物十G动,即3F=10N+80N,所以F=30N。
若求弹簧秤的读数F弹,应取定滑轮为研究对象,受力如图4(有两股绳子向下拉着定滑轮)。
因为静止,弹簧秤的读数F弹=G定+2F=10N+60N=70N。
例2 如上图,体重500N的人,要将G=700N的吊篮匀速吊起,不计滑轮、绳重及摩擦。
(1)人站在地面上,至少要用_______N的力拉绳。
(2)如图6,人站在吊篮中至少要用_______N的力拉绳。
解(1)取动滑轮和吊篮整体为研究对象,分析受力如图7(两股绳子向上拉着动滑轮和吊篮整体)。
由于匀速吊起有2F=C篮,F=350N。
(2)取动滑轮、吊篮和人整体为研究对象分析受力如图8(有三股绳子向上拉着动滑轮、吊篮和人整体)。
由于匀速吊起有3F=G人+C篮,F=400N。
例3 一小车A陷在泥地里。
现在通过如图9所示的滑轮组将小车匀速拉出,F=1000N。
求小车受到的拉力和树受到的拉力(不计滑轮、绳重和摩擦)。
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浅谈如何判断省力情况和组装滑轮组初中《物理课程标准》指出:通过实验探究,学会使用简单机械改变力的大小和方向。
滑轮组是定滑轮和动滑轮的综合运用,它在生产中有着广泛的应用,主要因为具备三大优点:①能省力;②可改变施力方向;③能提高效率。
简单滑轮组省力多少的判断和设计组装问题,是学生在学习这一章的两个难点,本人结合自己多年教学实践摸索出一种行之有效的解决此类问题的方法,和同行探讨供同学们参考。
1判断省力情况
使用滑轮组时,若不计动滑轮重滑轮组用几根绳子n吊着物体,提起物体所用的力f就是物重g的几分之一(即f=g)。
在滑轮组中,承担物重的是吊着动滑轮的那几段绳子,这包括栓在框上的和最后从动滑轮引出的拉绳。
而跨过定滑轮的绳子,包括最后从定滑轮引出的拉绳只起改变力方向的作用。
故只要数一数有几根绳子吊着动滑轮(或者说跟动滑轮直接接触),就能算出省力到几分之一。
具体确定方法如下:
1.1整体法。
一条绳子绕在滑轮组上后,绳子就在定动滑轮之间分成几股。
除了手拉的一股需判断是否承受重力外,其余几股(设为n)都要承担动滑轮和重物的重力。
如果手拉的绳子自由端与定滑轮接触,就不承担重力,则n=n,如图1-甲所示n=4;如果手拉的绳子自由端与动滑轮接触,就承担重力,则n=n+1,如图1-乙所示
n=5。
1.2隔离法。
例如图1所示的滑轮组,为了便于分析我们可在定、动滑轮之间画一条水平直线,或直接用手将定滑轮盖住,便有了图2所示的效果。
这样我们就能准确判断甲图有4段省力到1/4,乙图有5段省力到1/5。
2设计组装滑轮组
第一步:确定绕过动滑轮的绳子段数n。
根据题意如每段绳子能承受最大拉力为f,要承担的重物g物和动滑轮的重力g动,则承担物重所需绳子段数n=,若不考虑动滑轮重则n=g物/f,注意n 一律进位取整数。
例如:所得结果为n=3.1时,我们应选择绳子的根数为4。
第二步:确定动滑轮的个数n动。
根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。
当n为偶数时,动滑轮的个数;当n为奇数时,动滑轮的个数。
第三步:确定定滑轮的个数n定。
一般情况下,定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。
①当n为偶数时,配定原则是“一动配一定、偶数同向少一定”,即要改变方向使拉力方向向下时,n定=n动;方向不改变使拉力方向向上时,n定=n动-1。
②当n为奇数时,配定原则是“一动配一定、奇数变向加一定”;即拉力的方向不变向上时,n定=n动;若改变方向使拉力向下时,n定=n动+1。
第四步:组装绕线。
按口诀“奇动偶定”确定绳子起始点。
①当n为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次绕线。
②当n为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次绕线。
3实例解析
例1:某物重为5500n,一根绳子最大只能承担1300n的拉力,某人站在地面把重物向上提升。
请帮其设计一个滑轮组,并画出组装示意图。
分析与解答:①确定绳子段数n。
根据题意n==4.2,n应为5段绳子。
②确定动滑轮个数n动。
n=5为奇数,则n动===2(个)。
③确定定滑轮个数n定。
n=5为奇数,“一动配一定”定滑轮应为2个。
但又要求站在地面把重物向上提升,需要改变施力的方向,即:“奇数变向加一定”。
则应在2个的基础上再加上一个,即定滑轮的个数n定=n动+1=2+1=3个。
④组装滑轮组。
据“奇动偶定”n=5为奇数,绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始,经定滑轮依次绕线。
如图1所示:
例2:某物重为5200n,一根绳子最大只能承担1300n的拉力,要求站在楼上把重物向上提升。
应利用怎样的滑轮组?画出组装示意图。
分析与解答:①确定绳子段数n=≈5;②动滑轮个数:n动===2(个);③定滑轮个数:n=5为奇数且不变向。
即“一动配一定”定滑轮个数为2个;④组装滑轮组。
按“奇动偶定”n=5为奇数,绳
子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始缠绕。
如图2所示:例3:某人站在地面上用一滑轮组提升一重1500n的重物,每个动滑轮的重力是100n,绳子所能承受的最大拉力是500n,应该怎样组装滑轮组?画出示意图。
分析与解答:①题目中动滑轮个数未知,我们可以设动滑轮的个数为n,则动滑轮的总重力g动=100n,重物的重力g物
=1500n,绳子的最大拉力f=500n可判断承担重物的绳子的根数n==,又因为n=,代入可求得绳子的根数n=4;②动滑轮的个数为n动==2(个);③站在地上要求拉力的方向是向下的,故n定=n 动=2(个);④由“偶定”确定绳子的固定端应栓在动滑轮上。
滑轮组的设计如图3所示。
工欲善其事,必先利其器。
我们掌握了一种简捷有效的方法只是为了提高我们的学习效率,解决具体问题还需各位灵活运用。