12.2 滑轮-2022-2023学年八年级物理下册同步教学综合备课资源（人教版）

第2节 滑轮 知识点1：定滑轮和动滑轮 1.滑轮∶边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。 2.定滑轮和动滑轮 种类 定滑轮 动滑轮 定义 工作时轴固定不动的滑轮 工作时轴随被拉动物体一起运动的滑轮 图示 3.定滑轮的特点 （1）特点∶使用定滑轮不省力（F=G），也不省距离（s=h），但能改变施力的方向。 如图所示，我们要想让重物上升，应该对重物施加一个向上的力，但是通过定滑轮却可以向下用力。 （2）实质∶定滑轮是一个等臂杠杆。如图所示，定滑轮的轴相当于支点 O，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，即l1=l2=r，根据杠杆平衡条件可知， F1=F2，即F = G，所以使用定滑轮不省力。 定滑轮的施力方向不影响力的大小 如图所示，利用定滑轮拉起一个重为G的物体，改变拉力的方向，作出每次的阻力臂和动力臂，由图可知每次阻力和阻力臂的乘积均为 Gl2，其中l2 = R（R为滑轮半径）;根据几何知识可知，三次的动力臂l1=l1'=l1"=R，根据杠杆的平衡条件可得F1 = F1'=F1"= G，因此定滑轮的施力方向不影响力的大小。 4.动滑轮的特点 （1）特点∶使用单个动滑轮最多可以省一半力（F=G），但费距离（s = 2h），且不能改变施力的方向。 如图所示，我们要想让重物上升，应该对重物施加一个向上的力，通过动滑轮也要向上用力，但能省一半的力。 （2）实质：动滑轮是一个动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆。如图所示，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动滑轮上升时绕着滑轮的边缘 O点转动，O点相当于动滑轮的支点，动力臂等于滑轮的直径d，阻力臂等于滑轮的半径r，即l1=2l2，根据杠杆平衡条件可知，F1=F2，即F=G，所以使用动滑轮可以省一半的力。 动滑轮的施力方向影响拉力的大小 如图所示，利用动滑轮拉起一个重为 G的物体，改变拉力的方向，作出每次的动力臂和阻力臂，由图可知每次阻力和阻力臂的乘积均为 GR，R为滑轮半径;根据几何知识可知，三次的动力臂l1＞l2＞l3，根据杠杆的平衡条件可得 F1＜F2＜F3，其中l1 = 2R，F1 =G。故使用动滑轮时，施力方向影响拉力的大小，只有竖直向上拉时，拉力才等于物重的二分之一。 5.定滑轮和动滑轮的比较 滑轮名称 定滑轮 动滑轮 实质 等臂杠杆 动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆 特点 不省力、不省距离，但可以改变力的方向 省力、费距离，不能改变力的方向 拉力与物重的关系（不计绳重和摩擦） F=G F=G（不计动滑轮重） 拉力通过的距离与物体升高的高度 s=h s=2h 应用1：定滑轮的应用 【典例1】图所示为学校升旗时的情景，关于旗杆顶端的的滑轮A，下列说法中正确的是（　　） A．滑轮A是动滑轮 B．滑轮A是定滑轮 C．使用滑轮A可以省力 D．使用滑轮A不能改变力的方向 应用 2：定滑轮的拉力 【典例2】用定滑轮匀速吊起重物，先后用F1、F2、F3沿图中所示的方向拉绳子，则（　　） A．F1>F2>F3 B．F1＜F2＜F3 C．F3＜F1＜F2 D．F1=F2=F3 应用 3：动滑轮的特点 【典例3】小可用如图所示的滑轮匀速提起一水桶，所用的滑轮是 _____（选填“定”或“动”）滑轮，它的作用是 ____________。 应用 4 ：动滑轮的应用 【典例4】如图所示，用滑轮拉着一重为100N的物体向上做匀速直线运动，该滑轮为 ___________（选填“动”或“定”）滑轮，如不计滑轮重及摩擦，则竖直向上施加的拉力F是 ___________N。 知识点2：滑轮组 1.滑轮组 把定滑轮与动滑轮组合在一起，构成滑轮组。滑轮组既可以省力，又可以改变施力的方向，如图所示。 2.滑轮组的特点 用滑轮组吊起重物时，若承担物重的绳子为n段，则绳端施加的力就是物重的（忽略动滑轮重、绳重和摩擦），绳子自由端移动的距离为重物上升高度的n倍，如图所示。因此对滑轮组有，。 3.滑轮组承担物重绳子段数 n 的确定 有几段绳与动滑轮直接相连，承担物重的绳子段数n就是几。我们在动、定滑轮之间画一条线，将它们分开，只算在动滑轮上的绳子的段数。如图所示，此时甲、乙、丙、丁滑轮组承担物重的绳子段数分别为3、4、5、2。（忽略动滑轮重、绳重及摩擦） （1）滑轮组省力但是费距离。若承担物重的绳子段数为n，绳子自由端与重物的移动距离和速度的关系为、，绳端的拉力。 （2）动滑轮重不能忽略时拉力的确定 若不计绳重和摩擦，但动滑轮重不能忽略，此时n段绳子不仅要承担物重，还要承担动滑轮的重力，提起重物所用的拉力就等于重物的重力和动滑轮重力之和的n分之一，即。 应用5 滑轮组的简单计算 【典例5】如图所示，这是家用