初二物理滑轮及其滑轮组

学科教师辅导教案

学员编号：年级：初二课时数：

学员姓名：辅导科目：物理学科教师：授课类型T 滑轮T能力

授课日期及时段

教学内容

第一部分同步：

一、要点提纲：

（1）以下几幅图中有滑轮装置的是哪些？

（2）上述几幅图哪些是动滑轮，哪些是定滑轮？

（3）请大家在图上画出滑轮的支点位置并标出动力端和阻力端的位置。

（4）请大家一起回顾总结下定滑轮和动滑轮的使用特点？

（5）使用滑轮拉动物体的过程中，动力端与阻力端运动的快慢是否相同？

答案：（1）3幅图都有

（2）第1幅图是定滑轮，第2幅图可以是定滑轮可以是动滑轮，第3幅图左边的是定滑轮，右边的动滑轮。

（3）略

（4）定滑轮是能改变力的方向，但不能改变力的大小；动滑轮不能改变力的方向，但可以省一半的力。

（5）使用定滑轮时动力端和阻力端运动一样快。使用动滑轮时绳子自由端运动速度是滑轮的2倍。

知识梳理：

一．滑轮

1.定义：。（周边有槽，能够绕轴转动的小轮）

2.分类与区别：滑轮在工作时，根据轴的位置是否移动，又分为定滑轮和动滑轮两种

①，叫定滑轮。（使用时，轴固定不动）

②，叫动滑轮。（使用时，轴和重物一起移动）

问题：滑轮是不是杠杆？是什么样的杠杆？

（是。定滑轮实质上是一个等臂杠杆;动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆）

注：使用滑轮的条件是①有滑轮；②有绳子；③有重物

（此处可以详细给学生描述一下定滑轮和动滑轮的结构图，可以举例如升旗时候旗杆顶端有滑轮，滑轮上饶了一根绳子，绳子一端系着红旗即重物，绳子另一端拿在旗手的手中。这个过程可以让学生参与进来模仿老师，再描述一个运用滑轮的生活实例）

二．滑轮的使用特点

1.支点、动力端与阻力端的判断：

（1）定滑轮的支点、动力端与阻力端的判断

①支点：②动力端：③阻力端：（O点；F段；G端）

（2）动滑轮的支点、动力端与阻力端的判断

①支点：②动力端：③阻力端：（O点；F端；G端）

2. 定滑轮特点：。（使用定滑轮不省力，但它可以改变用力的方向）

相关结论：

A、使用定滑轮不省力

B、使用定滑轮可以改变力的方向

C：使用定滑轮不省距离也不费距离

D:使用定滑轮，改变拉力方向后，力不变

（定滑轮是变形的等臂杠杆，所以只使用定滑轮，无论拉力方向怎么样，F＝G）

观察上面几幅图，还可以得出什么结论？

结论：使用定滑轮不可能提起比自己体重大的重物。

3.动滑轮特点：。（使用动滑轮能省一半力，但不能改变用力的方向）

相关结论：

A：使用动滑轮能省一半力

B：使用动滑轮不能改变力的方向

C：使用动滑轮费距离（当两股绳平行时费一半距离）

（动滑轮在使用时，相当于一个动力臂二倍于阻力臂的省力杠杆。因此拉力与物重的关系是：F=1/2G）

三． 滑轮动力端与阻力端运动速度

1. 定滑轮：因为使用定滑轮不省距离也不费距离，所以动力端与阻力端产生的距离相同，即S 动=S 阻，经历的时间

也相同，那么速度相同，即V 动=V 阻；

2. 动滑轮：因为使用动滑轮绳子自由端费一倍距离，所以绳子自由端产生的距离是滑轮端产生的距离的2倍，即S

自由端

=2S 滑轮，经历的时间也相同，那么速度也是2倍关系，即V 自由端=2V 滑轮。

四．特殊（费力）动滑轮 如图所示是动滑轮还是定滑轮？

分析：由滑轮的轴可以移动判断是动滑轮，A 是支点，F 是动力端，B 是阻力端，但是此图与常见动滑轮不同，动力作用在轴上，阻力作用在绳端，所以动力与阻力的大小关系也不同，F 动=2F 阻，S 动=21S 阻，V 动=2

1

V 阻。这类滑轮起个名字叫费力动滑轮。

特点是：A 、费力 B 、省距离 C 、不能改变力的方向

五．滑轮组的特点

使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向。那我们能不能把两者结合起来，组成滑轮组，使其又可以既改变力的方向，又能省力？

把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组，讨论一下，你能设计出几种组合方式？

方法要点：

①数绳子股数，注意要记“有效的绳子股数”，如上图有每个图都有3股绳子，但是有效的股数即承担力的绳子股数是不同的，一个妙诀是注意前两个图的动力端方向是竖直向下的与阻力方向相反，是用定滑轮改变力的方向，所以这股不算！第三幅图就是有效的。

②根据公式F阻=nF动（n为绳子有效股数）

思考题：

①如图有几股有效绳子？②绳子力是多大？

（5股；2G=5F，所以F=0.4G，注意动滑轮有重力）

二．题型分类

题型一：滑轮使用特点

例 1 如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知滑轮质量不计，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦）（）

A、第一幅图比第二幅图省力

B、第一幅图比第二幅图省距离

C、第一幅图和第二幅图一样省力

D、第一幅图和第二幅图一样费距离

【解析】第一幅图是定滑轮，定滑轮使用特点是改变力的方向，不省力也不省距离，第二幅图是动滑轮，使用特点能改变力的方向，可以省力但费距离。

【答案】 B

变式训练1 关于滑轮，下列说法中错误的是（）

A、使用定滑轮不省力但能改变动力方向

B、使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向

C、定滑轮实质是个等臂杠杆

D、动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆

【答案】B

变式训练2 用如图所示的滑轮匀速提升重物，那么（）

A、a方向的拉力最小

B、b方向的拉力最小

C、c方向的拉力最小

D、三个方向的拉力都一样大

【答案】D

变式训练3 如图所示，物体A重20牛，弹簧秤示数为26牛，则物体B重为牛；地面对物体A的支持力

【解析】本题滑轮为费力动滑轮，动力端的力是阻力2倍，阻力端为B，所以B 的重力是13牛，然后可得绳子拉力是13牛，研究A可知受到3个力：重力、支持力和拉力，三个力的合力为0，可得支持力为7牛。

【答案】13；7牛

题型二：动力端与阻力端距离问题

例2 图1中A是____滑轮。利用这样的装置把物体举高，用力的方向应向____（选填“上”、“下”）。如果A重2牛，要提起50牛的物体，至少要用____牛的拉力。若要使物体上升2米，应将绳的自由端拉动____米。