初中滑轮知识点复习

初中物理滑轮知识点复习

沙田一中 庞淦文 2011-5-3

【关键词】初中物理,滑轮,动滑轮,定滑轮,绕法,省力,综合计算题.

【摘 要】关于滑轮的知识点是初中物理的重点问题,但由于滑轮一些核心问题比如绕法,计算题,一直是很多同学学习的难点。为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.

正文:滑轮是生产生活中所需要的一种简单的机械。在学完杠杆后，我们知道在生活中为了省力或省距离会采用一些简单的机械，不仅如此，我们有时还关注是否方便，如升旗、往高处搬运重物等，从生活的需要和滑轮作为中考物理重要考查内容之一,引入滑轮知识点的复习. 一、复习初中物理滑轮的基础知识点)

1(

1、 定滑轮：如图甲:

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。 2、 动滑轮：如图乙:

①定义：和重物一起移动的滑轮。

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。 3、 滑轮组: 如图丙:

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.

用滑轮组做实验，很容易看出，使用滑轮组虽然省了力，但是费了距离——动力移动的距离(绳子的自由端)大于货物升高的距离。

③拉力和阻力f(或物体重力G)的关系是

)2(:在忽略动滑轮重力和轮与轴上的摩擦的条件下,阻力f(或物体的重力)

由几段绳子承担,拉力就是阻力(或物重)的几

分之一.即)(n

G F n f F ==或

拉力作用点移动的距离s 与重物移动的距离h 的关系:S=nh

n ：承重的绳子段数, G ：物重, 动G :动滑轮或吊机的重力. 二、滑轮组的绕法

)

3(:要设计F=

G n

1 (1).如n 为偶数,则定滑轮、动滑轮数目上下部分平分,如n=2则安排1个定滑轮在上面,安排1个动滑轮在下面. 同时,要从上端定滑轮开始绕起,

如绳子的自由端在右边,则往顺时针方向开始绕; 如绳子的自由端在左边,则往逆时针方向开始绕. 这样,可以省力和改变力的方向. 如图1:

反之,把上面的方法反过来,即从下端动滑轮开始绕,则可以达到最省力,使F=

G n 1

1

+成立,但不能改变力的方向.如图2: 注:以上两个滑轮组相同,两条绳子一样,不计绳子与滑轮的摩擦力,

两个滑轮组虽然省力程度不同,但机械效率相同. 图1 图2 (2).如n 为奇数,则定滑轮数目为

21+n ,在上部分、动滑轮数目为2

1

-n , 在下部分,如n=3则安排2个定滑轮在上面,安排1个动滑轮在下面.

同时,要从数目较少的下端动滑轮开始绕起, 如绳子的自由端在右边,则往顺时针方向开始绕; 如绳子的自由端在左边,则往逆时针方向开始绕. 这样,可以省力又改变力的方向. 如图3:

图3

反之,把上面的方法反过来,即如n=3,则1个定滑轮在上面,安排2个动滑轮.同时,在从数目较少

的上端定滑轮开始绕,则可以达到最省力,使F=

G n 1

1

+成立,但不能改变力的方向. 如图4: 图4

注:滑轮是奇数个,无论上面哪种情况,均从滑轮数目较少的一端开始绕。

举例子:如图，按要求给滑轮组绕线.（G 为物体重，不考虑摩擦及动滑轮、绳子的重力）

第一幅:要求最省力,改变力的方向,绳子的自由端在左端,则按上面第(1)原则,从上面动滑轮开始绕, 且往逆时针方向开始绕;

第二幅:要求省力, 不改变力的方向,绳子的自由端在左端,则按上面第(1)原则,从下端动滑轮开始绕, 且往顺时针方向开始绕;

第三幅:要求最省力,不改变力的方向,绳子的自由端在右端则按上面第(1)原则,从下面动滑轮开始绕, 且往逆时针方向开始绕;

第四幅:要求最省力,不改变力的方向,绳子的自由端在右端则按上面第(2)原则,从上面定滑轮开始绕, 且往逆时针方向开始绕;

答案:

温馨提示: 在滑轮组的绕法题目中,关键是让学生记住,如何安排上端定滑轮,下端动滑轮的数目,从上端还是下端开始绕.至于到底是顺时针绕,还是逆时针绕倒不是最难的,不须死记,做题时可以试着在草稿纸上按顺时针绕画或逆时针画,看

下是否符合题目要求. 三、两道典型的综合性计算题.

1.(2010年广州中考物理试题) 如图23所示（滑轮组的绕绳未画出）)

1(，人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的

绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m 、重物匀速上升了0.5m ，

已知滑轮组的机械效率为70%（g ＝10N/kg ）． （1）人的拉力的功率多大？ （2）被吊起的重物质量多大？

（3）按题意画出滑轮组的绕绳．

解析：前两问涉及到了功率，重力做功的知识点，第三问涉及到了滑轮的 知识点，易出错。 解：（1）W s

m

N t S F t w p 90105.1600=?=?==

拉 （2）由于J m N W W 9005.1600=?==拉总

(3)易错:2===

F mg F

G n

(因有机械效率的存在,所以非理想条件下,关系式不能成立.) 正确:35

.05

.1===h s n

2．（2010年大连市中考题）某建筑工地用升降机提升实心砖的示意图如图9所示。升降机货箱的重力是300N ，g 取10N/kg 。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：

⑴已知砖的密度是2×103kg/m 3，每块转的体积是1.5×10-3m 3

,则每块

砖的重力是多少？

⑵如果钢丝绳上允许施加的最大拉力是2100N ，则该升降机一次最多能匀速提升多少块砖？

（3）某次提升中，升降机在50 s 内将货物匀速提升了10m ，钢丝绳的拉力是2000N 。则钢丝绳的拉力的功率是多少？

)

1(

解:(1).kg V m 3105.110233=???=?=-ρ

(2).

200

30

300

6300630021003=-=-==?=?=砖自总砖

总G G G N N F n G (有的同学往往忘记:升降机货箱的重力是300N.这一条件) (3).W t nh F t S F t W P 120050

1032000=??=?=?==

拉 本题要注意动滑轮或装货的吊机的自身的质量或重力.

总结, 在中考物理复习中,滑轮类的问题往往使同学们思路比较混乱,找不到解决问题的突破口.以上介绍解决此类问题的方法和技巧,会使问题简单化、条理化,起到事半功倍的效果,即我们引导学生,在滑轮内容上要注意三方面的知识点:

1、定滑轮、动滑轮的特点,实质,变形.

2、滑轮组的省力情况的判断,设计和绕法.

3、注意滑轮与力,功,能,机械效率等的联系在一起的综合性计算题.

参考文献

(1)、《中考先锋-中考总复习-物理》主编:文杨,广西师范大学出版社,2010-12 第九版 (2)、《特高级教师-点拨中考-物理》总主编:荣德基,吉林教育出版社,2007-1 第一版 (3)、《百度-百科-滑轮》网址: