第十章 第二节 滑轮及其应用-【教材解读】2024春八年级下册物理（沪科版)

第十章　机械与人 １５５　 第二节　滑轮及其应用 知识点一　定滑轮 １．滑轮 (１)结构:周边有槽,能够绕轴转动的小轮. (２)分类:根据使用时滑轮中心轴是否随轮运动,可将 滑轮分为定滑轮和动滑轮. (３)实质:滑轮可以连续转动,相当于可以连续转动的 杠杆. ２．定滑轮 (１)定义:使用滑轮时,其轴固定不动的滑轮叫做定 滑轮. (２)实质:等臂杠杆(如图所示),作用于绳子末端的拉 力大小等于物重,可以改变力的方向. (３)特点:既不省力,也不省距离,但可以改变力的方 向;物体通过的距离和绳子自由端通过的距离相等. 【例１】(盐城)旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳 子,国旗冉冉升起.下列说法正确的是 (　　) A．旗手对绳的拉力一定等于国旗重力 B．旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半 C．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的 距离 D．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离 的一半 思路分析 旗杆顶端装有的定滑轮,实质是等臂杠杆,使 滑轮的结构 滑 轮 主 要 由 轮、轴、框、 挂 钩 等 部 分 组 成,如 下 图 所示. 定滑轮的实质 如图所示,改变拉力的方 向,使其不沿竖直方向.由图 中的杠杆示意图可得l１＝l２＝ r,根据杠杆平衡条件F１l１＝ F２l２ 可知 F１＝F２＝G. 这表明,对于定滑轮,不 论在绳端向哪个方向施加拉 物理　八年级　下册 １５６　 力,定 滑 轮 都 是 一 个 等 臂 杠 杆,在忽略绳重和摩擦的情况 下,所用拉力的大小都等于物 体所受重力的大小. 条件:首先,动 滑 轮 和 重 物一起匀速运动;其次,拉力 的方向要与重物移动的方向 一致;最后,不计动滑轮重、绳 重及摩擦. 　　不考虑摩擦,考虑滑轮重 力时拉力、物重与滑轮自重三 者的关系如图所示. 用平衡法分析动滑轮受力 情况.由图可知,动滑轮静止或 匀速直线运动时,滑轮在竖直方 向上处于平衡状态,则 ２F＝ G物 ＋G动 ,则F＝ G物 ＋G动 ２ . 用时,不省力也不费力.不计绳重和摩擦且国旗匀 速上升时,旗手对绳的拉力一定等于国旗重力,若计 绳重和摩擦,则旗手对绳的拉力大于国旗重力,故 A、B错误;定滑轮使用时,不省距离也不费距离,则 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距 离,故C正确、D错误. 答案 C 知识点二　动滑轮 １．定义:使用滑轮时,其轴随物体一起运动的滑轮叫做 动滑轮. ２．实质:动力臂等于阻力臂２倍的杠杆(如图所示),可 以省力,但是费距离,不能改变力的方向. １．拉力和物体重力的大小关系 分析拉力和物体重力的大小关系时需注意题中是 否考虑滑轮的自重、滑轮和绳子之间的摩擦力. (１)若考虑滑轮自重,则F＝ G物 ＋G滑 ２ ; (２)若不考虑滑轮自重,则F＝ G物 ２ ; ２．动滑轮两侧的绳子不平行时,拉力和物重的关系 如图所示,当拉力不沿竖直方向 时,动力臂l１＜２R,阻力臂l２＝ R,由F１l１＝F２l２ 可得F＞ １ ２G . 因此,动滑轮在使用中,拉力方向 应尽量与物体的运动方向一致,从 而更加省力. 第十章　机械与人 １５７　 【例２】用如图所示的滑轮将重５N的物 体匀速提升１０cm,如果动滑轮的重为 １N,下列说法正确的是 (　　) A．拉力F 一定为３N B．绳子向上移动的距离为２０cm C．拉力F 一定为６N D．绳子向上移动的距离为１０cm 思路分析 不计绳重和摩擦时,F＝ G＋G物 ２ ＝ １N＋５N ２ ＝ ３N,但题干中并未说明忽略绳子的重力和摩擦,所以 拉力应大于３N,但也不一定等于６N,故 A、C错误; 绳子自由端移动的距离s＝nh＝２×０．１m＝０．２m＝ ２０cm,故B正确,D错误. 答案 B 知识点三　滑轮组 １．滑轮组:由多个动滑轮、定滑轮组装而成的一种简单 机械,既可以省力又可以改变用力方向. ２．力的关系:使用滑轮组时,动滑轮由几段绳子承担(设 为n),提起物体时的力就是物重的几分之一,即为 F＝ １ nG物 (不计动滑轮重、绳重和摩擦),如图所示. 若考虑动滑轮重,则有F＝ １ n (G物 ＋G动 )(不计绳重 和摩擦). ３．运动距离的关系:滑轮组中动滑轮由几段绳子承担, 绳子自由端移动的距离s就是物体移动距离h 的几 倍,即s＝nh. 定滑轮可以改 变 力 的 方 向,但不能省力;动滑轮能省 力但不能改变力的方向. 判定滑轮组的绳子段数的方法 (１)直接数与动滑轮连接 的绳子的段数. (２)在定滑轮和动滑轮之 间画一条虚线,与动滑轮连接 的绳子数即为绳子段数(如图 所示). 物理　八年级　下册 １５８　 滑轮组的受力分析 滑轮组中末段绳子的作用 滑轮组中绳子段数n 为 绕过动滑轮承担物重的段数, 最后那段从下面动滑轮拉上去 的绳子承担物重,如图乙所示;