4.1E 滑轮组—沪教（上海）版八年级物理下册学案

※第四章4.1E 滑轮组 [学习目标] 1． 会判断滑轮组的省力情况; 2． 能根据给定的条件和要求装配滑轮组。 [知识精讲] 1．滑轮组及特点：两个或两个以上的滑轮组成的装置叫做滑轮组．初中阶段只要求知道由一个定滑轮和一个动滑轮组成的最简单的滑轮组。 2．滑轮组的省力 把定滑轮和动滑轮组合起来组成滑轮组．一般可以既省力又改变力的方向，若不计动滑轮重和摩擦，有几股绳子承担重物，所用的力就是物重的几分之一。显然，判断用力情况的关键是弄清几股绳子承担重物的重，这要看滑轮组的组装方式，如图所示，（a）图中动滑轮上有两股绳子，重物由两股绳子承担，Ｆ＝Ｇ／２，而绳子自由端作用在定滑轮上向下拉，这股绳子只改变用力的方向，所以并不承担物重；（b）图中动滑轮上有三股绳子，重物由三股绳子承担，Ｆ＝Ｇ／３，此时绳子自由端向上拉，这股绳子承担物重，但不能改变力的方向。 所以判断滑轮组的省力情况，主要是判断滑轮组中的动滑轮上有几股绳子。 ３．滑轮组可以省力，也可以改变力的方向，但省力的同时要多移动距离。使用滑轮组时，拉力是物重的几分之一，绳的自由端移动的距离S就是物体移动距离h的几倍。见下图。 ［例题精讲］ 【例1】用图所示的滑轮组和一段最大承受200 N拉力的绳子，提起重500 N的物体，在图中画出绳子的绕法．（滑轮重、摩擦不计） 【解】由滑轮组的特点可算出绳子的段数 （绳子的段数必须是正整数，如除不尽不能用“四舍五入法”取整数，应用“进一法”取整数）．由图示知，此题定滑轮与动滑轮各只有1个，要有三股绳子承担物体的重力，绳头应系在动滑轮的挂钩上，如图所示． 【点评】在滑轮组中，确定提着动滑轮和物重的绳的段数n。是解决滑轮组的各种问题的基础。n就是吊着动滑轮的即几段绳子，包括拴在动滑轮框上（钩）的和最后从动滑轮引出的拉绳。 设计一个滑轮组必须明确两点：①要求知道承担动滑轮绳的段数n，②要求拉绳的力的方向怎样。另外，绳的固定端一般都是系在滑轮的钩上（有时也系在被移动的物体上）。如果系在动滑轮的钩上，绕出来的n必然是奇数。如果系在定滑轮的钩上，绕出来的n必然是偶数。可简称为“定偶，动奇”。按照这个方法，我们就不难设计出符合题目要求的滑轮组。 【例2】爱动手的小明学过滑轮有关知识后，用如图所示的装置，每个滑轮重为1N，在绳子自由端系一条重为10N的鲤鱼，然后用力F匀速向下拉，若不计摩擦及绳重，