第2节 滑轮（双基过关+考点突破）-2022-2023学年八年级物理下册通关讲义（人教版）

第2节 滑轮 双基过关 知识点一、定滑轮和动滑轮 1.认识滑轮 （1）定义：周边有槽，并可以连续转动，因此可以把它看成连续转动的杠杆。 （2）实质：滑轮是一种变形杠杆，它可以连续转动，因此可以把它看成连续转动的杠杆。 （3）分类：定滑轮和动滑轮 （4）概念 定滑轮：使用时，滑轮的轴固定不动，这种滑轮叫作定滑轮。 动滑轮：使用时，滑轮的轴随被吊物体一起运动，这种滑轮叫作动滑轮。 （5）图示： 2.实验探究:研究定滑轮和动滑轮的特点 【提出问题】 (1)使用定滑轮、动滑轮是否省力(或费力)? (2)使用定滑轮、动滑轮是否省距离(或需要移动更大的距离)? (3)在什么情况下使用定滑轮?在什么情况下使用动滑轮? 【制订计划与设计实验】 测出钩码的重力,然后使钩码分别在不使用滑轮、使用定滑轮、使用动滑轮时匀速向上运动。分别记下整个过程所用拉力的大小及方向、钩码移动的距离及方向,然后根据数据分析得出结论。 【进行实验与收集证据】 (1)用弹簧测力计悬挂钩码,并使钩码匀速上升h＝10cm。 (2)记下钩码的重力G、弹簧测力计的示数F、拉力的方向以及弹簧测力计移动的距离s。 (3)用绕过定滑轮的轻绳将钩码与弹簧测力计相连(如图所示)，并使钩码匀速上升h＝10cm。 (4)记下钩码的重力G、弹簧测力计的示数F、拉力的方向以及弹簧测力计移动的距离s。 (5)将钩码挂上(图示)并使钩码速上升h＝10cm。 (6)记下钩码的重力G、弹簧测力计的示数力方向以及弹簧测力计移动的距离s。 (7)改变钩码的数量,分别重复上面的步骤，多做几次实验。 (8)数据记录如下表所示。 使用滑轮的情况 不使用 用定滑轮 用动滑轮 钩码上升的距离h/cm 10 10 10 弹簧测力计移动的距离s/cm 10 10 20 钩码的重力G/N 4 4 4 弹簧测力计示数(拉力的大小)F/N 4 4 2.1 钩码运动的方向 向上 向上 向上 拉力的方向 向上 向下 向上 【数据分析】 (1)分析表格第3列可以得出定滑轮特点: a.拉力F与钩码所受重力G的大小相等； b.弹簧测力计移动的距离s和钩码上升的距离h相等； c.拉力的方向与钩码运动的方向相反。 (2)分析表格第4列可以得出动滑轮特点: a.拉力F与钩码所受重力G的关系近似为； b.弹簧测力计移动的距离s和钩码上升的距离h的关系是s＝2h ； c.拉力的方向与钩码运动的方向相同。 【实验结论】 (1)使用定滑轮的特点:使用定滑轮不省力，也不省距离,但可以改变力的方向。 (2)使用动滑轮的特点:使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向，而且费距离。 (3)想要改变用力方向时可以用定滑轮，想要省力时可以用动滑轮。 【实验注意事项】 (1)实验时应匀速拉动弹簧测力计,使钩码匀速上升。 (2)实验中弹簧测力计被拉动的方向应与并排的绳子平行。 (3)选择质量较小的动滑轮以减小滑轮重力对实验的影响。 (4)实验时应选择较光滑的绳子且要保证滑轮轴间足够润滑以减小摩擦对实验的影响。 (5)需钩码的数量进行多次验以避免实验结论的偶然性，从而使实验结论更具有普遍性。 3.定滑轮和动滑轮的实质 (1)定滑轮实质上是一个等臂杠杆。 如图所示,定滑轮的轴相当于支点,作用于绳子端的拉力大小等于动力F1 ,物体对绳子的拉力等力大小等于阻力F2 ,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，即。根据杠杆平衡条件可知F1＝F2＝G,即使用定滑轮不省力。 又因为等臂杠杆既不省力也不省距离,所以使用定滑轮时,绳端移动的距离s等于物体上升的高度h。 (2)动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 如图所示，用力向上拉绳子时，动力作用于滑轮的边缘，而阻力 F2作用在滑轮的中心处；根据动滑轮的转动情况可知，动滑轮与固定绳子一侧相切的点O为杠杆的支点，所以动力臂等于滑轮的直径，而阻力臂等于滑轮的半径,即。根据杠杆平衡条件可知即使用动滑轮省一半的力。 又因为省力杠杆虽然省力但却费距离，所以使用动滑轮时，虽然能省一半的力，但却要费一倍的距离，即绳端移动的距离s等于物体上升的高度h的2倍。 4定滑轮和动滑轮的对比 名称 定滑轮 动滑轮 作用力的关系 物重 G G 拉力大小 F＝G 拉力方向 与物体运动方向相反 与物体运动方向相同 移动距离的关系 物体移动的距离 h h 拉力移动的距离 s＝h s＝2h 特点 不省力但可以改变力的方向 省一半的力，但不能改变力的方向 实质 等臂杠杆 动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆 基础自测： 1．如图所示，通过定滑轮沿三个不同方向拉同一重物G，所用的拉力分别为、、，则这三个力的大小关系是（　　） A． B． C．