滑轮与滑轮组的计算
《滑轮及其应用》讲义
《滑轮及其应用》讲义同学们好，今天咱们要一起学习沪科版八年级全一册第十章机械与人里的第二节——滑轮及其应用。
这滑轮啊，在咱们的生活里可老常见了，像建筑工地上吊东西、升旗的时候国旗升上去，这里面都有滑轮的功劳。
咱们今天就好好研究研究这个有趣又有用的滑轮。
一、滑轮的基本概念1、啥是滑轮滑轮就是边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。
就好比一个小轮子，中间有个轴，周围还有个小槽，这就是滑轮的基本模样。
这东西虽然看起来简单，但是用处可大着呢。
2、滑轮的种类滑轮主要分为两种，定滑轮和动滑轮。
这就好比滑轮家族里的两个兄弟，各有各的特点。
（1）定滑轮定滑轮啊，就是在工作的时候，它的轴固定不动的滑轮。
比如说咱们学校的升旗杆顶部那个滑轮，不管国旗怎么升上去，那个滑轮就在那一动不动，这就是定滑轮。
那定滑轮有啥特点呢？咱们做个小实验来看看。
假设咱们用一个定滑轮匀速提升钩码。
咱们会发现啊，不管咱们改变钩码的个数，或者改变拉力的方向，拉力的大小和钩码的重力是相等的。
这就是说，使用定滑轮不省力。
但是呢，咱们会发现一个很有趣的事情，咱们可以通过定滑轮改变力的方向。
比如说，钩码是往下有重力，咱们却可以通过定滑轮竖直向上拉，或者斜着拉，都能把钩码提起来，这就改变了力的方向。
这定滑轮啊，就相当于一个等臂杠杆。
咱们可以想象一下，杠杆的两边力臂是一样长的，所以力的大小就不会改变，只是方向能变。
从数学关系上来说，当不计摩擦时，拉力大小等于重物的重力大小，也就是F = G（这里的F是拉力，G是物体重力），而且绳端移动距离等于物体上升高度，s = h（s是绳端移动距离，h是物体上升高度）。
（2）动滑轮动滑轮就不一样了，它在工作的时候，轴是随着物体一起运动的。
就像在建筑工地上，那种随着重物一起上升或者下降的滑轮就是动滑轮。
那动滑轮又有啥特点呢？咱们再做个小实验看看。
当咱们用动滑轮匀速提升钩码的时候，要是让跨过动滑轮的两段绳保持平行，然后竖直向上拉，咱们会发现一个神奇的事情，这个拉力啊，大概是物重的一半。
中考科学滑轮和滑轮组知识点总结
中考科学滑轮和滑轮组知识点总结滑轮是一种简单机械，主要由一个或多个固定在轴上的滚轮组成，可用于改变力的方向、大小和形式。
它广泛应用于各种机械系统中，如起重机、绞车、输送机等。
在中学科学中，滑轮和滑轮组是一个重要的基础知识点，涉及到力的平衡、力的方向转换、机械效率等内容。
下面将详细总结关于滑轮和滑轮组的知识点。
一、滑轮的基本原理1.滑轮是一种简单机械，其基本原理是利用摩擦力和静态平衡的原理来改变力的大小和方向。
2.滑轮主要用于改变力的方向，通过滚动滑轮，可以将施加在滑轮上的力转换为垂直方向的力。
3.滑轮还可以用于改变力的大小，通过增加或减少滑轮的数量，可以实现力的增大或减小。
二、力的平衡与滑轮1.当有力作用在滑轮上时，会产生张力和支持力，滑轮和滑轮组的力平衡是滑轮基本原理的重要体现。
2.根据力的平衡原理，我们可以通过张力的大小和数量来计算滑轮的力平衡问题，例如绳子跨越的滑轮数量越多，支撑的重量就会减小。
三、滑轮组的应用1.滑轮组是由多个滑轮组成的力学系统，通过合理排列滑轮的位置和数量，可以实现力的有效传递和改变。
2.滑轮组可以用于提高机械效率，通过减小摩擦力和增大支撑面积，实现更大的力输出。
3.滑轮组也可以用于改变力的方向和大小，通过适当安排滑轮的位置和数量，可以实现多种力的转换和平衡。
四、滑轮组的机械效率1.机械效率是指在能量转化过程中所损失的能量比例，机械效率的计算是滑轮组设计和分析的重要内容。
2.通过减小摩擦力和优化结构设计，可以提高滑轮组的机械效率，实现更高效的力传递和转换。
五、滑轮组的分类及特点1.根据滑轮的数量和位置，滑轮组可以分为单轮组、复合轮组和蜗杆传动等不同类型，各具特点。
2.单轮组简单方便，适用于小范围力的转换；复合轮组适合大范围力的传递和数值计算；蜗杆传动用于传递大力，具有较高的机械效率。
六、滑轮组的实际应用1.滑轮组在工程和日常生活中有着广泛的应用，如起重机、输送带、绞车等机械系统中都会使用到滑轮组。
滑轮组机械效率公式总结
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
(2)、水平拖动物体
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
f为物体与地面之间的摩擦力
(3)、竖直拖动物体加水平提升动滑轮
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
3、距离和速度的关系：
物体上升的距离为h
物体水平移动距离为L
则有绳子自由端移动距离（拉绳子的距离）：S=nh或S=nL
一、定滑轮和动滑轮：
定滑轮
动滑轮
定义
轴固定不动的滑轮
轴可以随物体一起运动的滑轮
图象
是否省力
否
是（省一半力）
是否改变力的方向
是
否
实质
一个等臂杠杆
一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆
二、滑轮组：滑轮组是定滑轮和动滑轮的组合，它既省力，又能改变力的方向，但是费距离。
1、绳数力的大小F：
克服容器重力做的功
7、功率：做功的快慢P
8、机械效率η
(竖直提升物体)
若不计绳重和摩擦，则有
（水平拖动）
9、影响滑轮组机械效率的因素
(不计绳重和摩擦)
物体越重滑轮组的效率越高
动滑轮越重滑轮组的效率越低
其机械效率与绳数、拉动速度以及拉动的距离均无关
物体上升的距离为Vh
物体水平移动距离为VL
则有绳子自由端移动距离（拉绳子的距离）：VS=nVh或VS=nVL
4、拉力做的功、人做的功、总共W总：
W总=FS
5、有用功W有
W有=Gh （竖直提升物体）
W有=fL （水平拖动物体）
6、额外功W额：
W额=W总－W有
克服绳重摩擦做的功（无法直接算出）
克服轮重做的功
关于滑轮或滑轮组机械效率的计算
关于滑轮或滑轮组机械效率的计算有关滑轮或滑轮组的使用，中考只考查使用滑轮或滑轮组提升重物。
使用滑轮或滑轮组提升重物时计算机械效率的基本公式是η=W有1W总×100%。
由于η=W有1W总×100%=Gh1Fs×100%=Gh1F·nh×100%=G1nF×100%，又η=W有1W总×100%=W有1W有+W额×100%=Gh1Gh+G动h×100%（不计摩擦和绳重）=G1G+G动×100%（不计摩擦和绳重）。
另外，η=W有1W总×100%=W有1t1W总1t×100%=P有1P总×100%。
所以计算滑轮或滑轮组机械效率还常用公式：η=Gh1Fs×100%，η=G1nF×100%，η=W有1W有+W额×100%，η=G1G+G动×100%（不计摩擦和绳重），η=P有1P总×100%。
可以根据具体的题目、条件选用。
例如：1。
某人用滑轮组将重300N的物体匀速提起1。
5m，人加在绳子自由端的拉力是120N，绳端移动4。
5m，问：该滑轮组的机械效率是多大？解析先求W有、W总，再根据公式η=W有1W总×100%求η。
或直接使用公式η=Gh1Fs×100%求η。
方法一W有=Gh=300N×1。
5m=450J，W总=Fs=120N×4。
5m=540J，η=W有1W总×100%=450J1540J×100%≈83。
3%。
方法二η=Gh1Fs×100%=300N×1。
5m1120N×4。
5m×100%≈83。
3%。
答该滑轮组的机械效率是83。
3%。
2。
某人用滑轮组将重300N的物体匀速提升1m，人克服动滑轮重、绳重与摩擦所做额外功是100J，问：该滑轮组的机械效率是多大？解析已知W额，能求出W有，可用公式η=W有1W有+W额×100%求出η。
起重、吊装设备滑轮和滑轮组的计算与使用
起重、吊装设备计算与选型（卷扬机倒链等）4．4．1 滑轮和滑轮组的使用应符合下列规定：1 使用前，应检查滑轮的轮槽、轮轴、夹板、吊钩等各部件有无裂缝和损伤，滑轮转动是否灵活，润滑是否良好。
2 滑轮应按其标定的允许荷载值使用（见表C ．0．1）。
对起重量不明的滑轮，应先进行估算，并经负载试验合格后，方可使用。
3 滑轮组绳索宜采用顺穿法，但“三三”以上滑轮组应采用花穿法。
滑轮组穿绕后，应开动卷扬机或驱动绞磨慢慢将钢丝绳收紧和试吊，检查有无卡绳、磨绳的地方，绳间摩擦及其它部分是否运转良好，如有问题，应立即修正。
4 滑轮的吊钩或吊环应与所起吊构件的重心在同一垂直线上。
如因溜绳歪拉构件，而使滑轮组歪斜，应在计算和选用滑轮组前予以考虑。
5 滑轮使用前后都应刷洗干净，并擦油保养，轮轴应经常加油润滑，严防锈蚀和磨损。
6 对重要的吊装作业、较高处作业或在起重作业量较大时，不宜用钩型滑轮，应使用吊环、链环或吊梁型滑轮。
7 滑轮组的上下定、动滑轮之间应保持1.5m 的最小距离。
8 暂不使用的滑轮，应存放在干燥少尘的库房内，下面垫以木板，并应每三个月检查保养一次。
9 滑轮和滑轮组的跑头拉力、牵引行程和速度应按下列规定计算：1）滑轮组的跑头拉力，应按下式计算：Q F α= （4．4．1-1）11)1(--+-=m n m ξξξα （4．4．1-2） 式中：F ——跑头拉力；α——滑轮组的省力系数，其值按（4．4．1-2）式计算或按表C ．0．2选用。
Q ——计算荷载，等于吊重乘以动力系数1.5；m ——滑轮组工作绳数；n ——导向滑轮个数。
当跑头由定滑轮引出时，n 为实际导向滑轮组数加1；当跑头由动滑轮引出时，n 为实际导向滑轮组数；ξ——单个滑轮的阻力系数：滚珠轴承取1.02，有钢衬套取1.04，无衬套轴承取1.06。
当04.1=ξ时，α值可按表C ．0．2选用。
2）滑轮跑头牵引行程和速度应按下式计算：mh u = （4．4．1-3）1mv v = （4．4．1-4）式中：u ——跑头牵引行程；m ——滑轮组工作绳数；h——吊件的上升行程；v——跑头的牵引速度；v——吊件的上升速度。
滑轮组初中物理知识点
滑轮组初中物理知识点
1、滑轮的分类
滑轮分为：定滑轮、动滑轮、滑轮组
2、滑轮的概念、特点及相关计算
一、定滑轮
（1）概念：轴固定不动的滑轮；
（2）实质：等臂杠杆；
（3）特点：不省力不省距离，可改变力的方向；
（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S1（或速度V1）=重物移动的距离S2（或速度V2）
二、动滑轮
（1）概念：轴可以随物体一起运动的滑轮；
（2）实质：动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆；
（3）特点：省力费距离，不能改变力的方向；
（4）理想的动滑轮（不计轮轴间摩擦和动滑轮重力）：F=1/2G；
只忽略轮轴间摩擦则：拉力F=（G物+G动）/2；
绳子自由端移动距离S1（或V1）=2倍的重物移动的距离S2（或V2）三、滑轮组
（1）概念：把动滑轮和定滑轮组合在一起，构成滑轮组。
（2）特点：省力、可改变力的方向、费距离。
（3）滑轮组所涉及的相关计算：。
专题11简单机械(滑轮、滑轮组、机械效率)知识点+例题—2021届九年级中考物理一轮总复习专题讲义
不动可动F 2F 1BAG Ol 1l 2F 1 B B GGAAsh2021年中考物理总复习 专题11 简单机械滑轮、滑轮组、机械效率（知识点+例题）一、滑轮：1.滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。
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。
2.定滑轮：（1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
如下左图所示。
（2）实质：是个等臂杠杆。
（如下中图所示）轴心O 点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r ，根据杠杆的平衡条件，可知，因为重物匀速上升可知，则，不省力。
（3）特点：不省力，但可改变力的方向。
所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力（图中F 1方向向下）能得到一个与该力方向不同的力（图中得到使重物G 上升的力）。
（4）动力移动的距离与重物移动的距离相等，S=h 。
（如上右图所示）对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G 。
（不计绳重和摩擦）【例题1】如图所示用的定滑轮的拉力F 是20N ，匀速提起物体A ，不计摩擦，A 的重力为 N 。
定滑轮实质是 杠杆。
若在拉力F 的作用下，物体A 上升了2m ，则拉力F 做的功为 J 。
【答案】20；等臂；40。
【解析】拉力F 是20N ，匀速提起物体A ；F1向上向上OF2GF1l1l2hs=2h因为是定滑轮，所以G=F=20N，定滑轮实质是等臂杠杆。
动滑轮中，拉力移动的距离与物体上升的高度h之间有S=h=2m；所以W=FS=20N×2m=40J。
【变式练习1】如图所示，甲物体重6N，乙物体重10N，弹簧秤重力及摩擦均不计。
则当甲、乙两物体静止时，弹簧秤的读数为 N。
【答案】6【解析】当图中的装置静止时，它们受到的都是平衡力的作用。
甲的重力为6N，它对弹簧秤的拉力就是6N，两侧拉力平衡，因此，乙端对弹簧秤的拉力也是6N，即弹簧测力计的示数为6N。
滑轮和滑轮组基本计算
[名校课堂]专题：滑轮知识总结及计算类型一：用滑轮提升重物滑轮类型定滑轮动滑轮动滑轮装置图力关系F=GF:拉力G:物体重力F=2GF:拉力G:物体重力F=2GF:拉力G:物体重力距离关系S=hS:绳子末端移动的距离h:物体升高的高度S=2hS:绳子末端移动的距离h:物体升高的高度S=2hS:挂钩移动的距离h:物体升高的高度速度关系V绳=V物V绳:绳子末端移动的速度V物:物体升高的速度V绳=2V物V绳:绳子移动的速度V物:物体升高的速度V钩= V物/2V钩:挂钩移动的速度V物:物体升高的速度类型二：用滑轮拉动重物滑轮类型定滑轮动滑轮动滑轮装置图力关系F=fF:拉力f:重物与桌面间的摩擦力F=f/2F:拉力f:重物与桌面间的摩擦力F=2fF:拉力f:重物与桌面间的摩擦力距离关系S=Ls:绳子移动的距离L:物体移动的距离S=2Ls:绳子移动的距离L:物体移动的距离S=2Ls:挂钩移动的距离L:物体移动的距离物动动物动物＝＝G Fn G G Fn G nG G F --+=速度关系V 绳=V 物V 绳:绳子移动的速度 V 物:物体升高的速度V 绳=2V 物V 绳:绳子移动的速度 V 物:物体升高的速度V 钩=V 物/2 V 钩:挂钩移动的速度 V 物:物体升高的速度类型三：滑轮组滑轮类型用滑轮组匀速提升重物 用滑轮组匀速水平拉动重物装置图力关系距离关系 速度关系第十一章 滑轮计算专题一、填空题1.使用定滑轮不省 ,但可以改变力的 ;使用动滑轮可以省 , 但 改变力的方向。
2.定滑轮的实质是个 ,动滑轮的实质是3.用滑轮组提升物体时,可以达到既能 又能4.用定滑轮将280牛的重物匀速提升,所用的拉力应是 牛。
5.用动滑轮将400牛的重物匀速提升,(不计滑轮重)所用的拉力应是 牛。
6.用动滑轮匀速提升200牛的重物,动滑轮重6牛,加在绳末端的拉力是 牛。
7.如图13-8所示,手拉绳的末端使物体匀速运动,加在绳未端的拉力F=100牛,则物体运动时所受的摩擦力大小是 牛。
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《滑轮与滑轮组的计算》复习学案
一、知识点复习：
1、定滑轮的支点在滑轮的轴心，动力臂和阻力臂均为滑轮的半径。
其实质是等臂杠杆。
优
点：可以改变力的方向。
2、动滑轮的支点在滑轮的轮上，通常情况下动力臂是其直径，阻力臂是其半径。
其实质是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆。
优点：可以省力。
缺点：不能改变力的方向
3、滑轮组可以达到（1）既省力又改变力的方向（2）省更多的力（3）省距离……等目的。
若有n段绳子承担动滑轮，则有S轮=nH轴。
二、相关应用：判断、选择、思考、实验设计、推理论证、计算……
计算中可能涉及的知识点：F1L1=F2L2 W=FS P=W/t η=W有用/W有用（实际情况）平衡状态F合=0（理想状态）
复习题：
（1）如图，动滑轮重40N，工人至少要用多大的力F才能把重500N的货物匀速拉起？（不计摩擦）
（2）如图，G=100N，动滑轮重G在力F作用下以1m/s的速度上升时
（不计摩擦），求F的大小和滑轮上升的速度。
图2
（3）工人用一动滑轮将质量为20kg的货物匀速竖直提高2m，已知该滑轮此时的机械效率为80%，则工人的拉力为多大？
三、如图，在拉力F的作用下使物体匀速提高2m，拉力所做的功800J，滑轮组的机械
效率为70%，则物体受到的重力为多少牛顿？
（4）如图，绳与滑轮间的摩擦不计，将质量为3kg的物体A放在粗糙的小平面上，物体A 以1m/s的速度匀速运动时受到的摩擦力f=G/10,则物体的重力为多少牛顿?在2s内物体移动的距离为多少m?拉力F为多少牛顿？拉力F的功率为多少瓦特？
（5）工人师傅用如图所示的滑轮组，用140N的拉力，把500N的货物匀速提高2m,用了20S 的时间，若不计绳重及摩擦，求此过程中：1、工人师傅做的有用功；2、工人师傅拉力的功率；3、滑轮组的机械效率；4、若他用该滑轮组提升重为600N的货物，则他拉绳子的力至
少要多大？此时滑轮组的机械效率为多大？
小结：涉及滑轮和滑轮组的计算时可能出现的解题思路有：1、直接代入公式计算。
2、不能直接代入公式计算的可分为理想状况和实际情况两种情况：A：理想状况即至少有忽略摩擦及绳重，有时还不计动滑轮重，此时可用受力分析的方法求解力的大小，继而完成其它计算。
B：实际情况可用机械效率η=W有用/W有用来求解所需计算的物理量。