4.1D 滑轮—沪教（上海）版八年级物理下册学案

第四章4.1D 滑轮 [学习目标] 1． 知道定滑轮和动滑轮的特点及实质．会用杠杆平衡条件分析定滑轮和动滑轮的作用； 2． 理解力臂的概念，在实际杠杆中能根据力臂的定义正确画出力臂。 [知识解读] 1. 滑轮：周边有槽可以绕轴转动的圆轮叫做滑轮。滑轮实际上是一个可以连续转动的杠杆。根据使用的方法不同，滑轮又分为定滑轮、动滑轮和滑轮组三种类型。 2. 定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。定滑轮的实质是一个等臂杠杆，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。图1中，定滑轮的支点是转轴O，动力臂是轮的半径OB，阻力臂是轮的半径OA。 3. 动滑轮：使用时，轴随重物一起移动的滑轮叫做动滑轮。动滑轮实际上是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆，所以使用动滑轮可以省一半力，但不能改变施力的方向。图2中动滑轮的支点是O（而不是A，动力臂是OB，阻力臂是OA。 [概念辨析] 1． 如何区别定滑轮和动滑轮？ 从基本的判断方法着手，假象一下当通过滑轮拉动绳子末端，物体移动了，如果滑轮的轴也移动的话，该滑轮必定是动滑轮，反之就是定滑轮。 2． 定滑轮的使用 使用定滑轮匀速拉动物体时，无论拉力的方向是否竖直，绳子上的拉力大小始终不变，等于物体的重力，见下图，这是因为即使拉力方向改变，定滑轮仍旧是一个等臂杠杆。 3． 动滑轮的使用 使用动滑轮匀速拉动物体时，拉力的方向如果竖直，见图2，拉力的大小是物体和动滑轮总重力的一半，但绳子末端拉力作用点要多移动一倍的距离。若拉力的方向不是竖直方向，见图4，动滑轮的动力臂将小于阻力臂的2倍，因此拉力大于物体和动滑轮总重力的一半。 动滑轮使用时并不一定是省力的，当动力作用在轮缘上是省力的，但如果动力作用在滑轮的轴心上时，动滑轮就不省力了。如图5，若不计动滑轮重及摩擦，拉力F的大小是物体重G的2倍，因而，对动滑轮的使用特点应理解为：作用在动滑轮轮缘上的力是作用在轴心上的力的1/2． [经典例说] 【例1】 如图所示，使用动滑轮提起重为100牛的物体时，拉力F=____牛（不计滑轮重和摩擦）。若滑轮的重力为10牛，则拉力F=____牛。若用斜向上的力拉绳子，所需拉力F____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【思路点拨】当拉力竖直向上拉时，动滑轮省一半力，但省的是动滑轮和重物总重力的一半，当拉力方向倾斜时，拉力大于总重力的一半。做题时需要注意的是，有的