12.2 滑轮讲义 2023-2024学年人教版八年级下册物理

第十二章 简单机械 12.2 滑轮 题型归纳 新知梳理 一、认识几种简单机械 1．定滑轮：使用时固定不动的滑轮，实质上是一个等臂杠杆，力臂是滑轮的半径。 定滑轮可以改变力的方向，不省力也不省距离；对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）有F=G。 2．动滑轮：使用时随物体一起移动的滑轮，实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。省力但费距离；理想的动滑轮（不计轮轴间摩擦和动滑轮重力）有F=，只忽略轮轴间的摩擦有F=。 3．轮轴和斜面 轮轴 斜面 定义 由共同转动轴的大轮和小轮组成 实质 实质上是一个变形的杠杆，大小轮的半径就是两个力臂，轮轴的公式：F1R=F2r 一种简单机械， 特点 可以省力，但是费距离 可以省力，但是费距离；斜面越平缓，越省力 应用 螺丝刀、钥匙、扳手、方向盘、车把、水龙头开关等 盘山公路，螺丝钉 4．比较滑轮和滑轮组 二、滑轮及滑轮组的计算 1．滑轮组：至少含有一个动滑轮和一个定滑轮，可以达到既省力又能改变力的方向的目的，但是费距离。 2．滑轮组的省力效果取决于承担重物的绳子的段数。若不计滑轮和绳子重力及摩擦的情况下，有n段绳子承担重物，拉力就是F=G/n，拉力作用距离为s=nh。 3．绳子段数的判定，动滑轮与几段强绳子接触，就由几段绳子承担拉力，每段承担的拉力大小相等。 4．滑轮（组）的相关计算： （1）先数动滑轮上绳子的段数n。 （2）s绳自由端＝ns物体。 （3）不计绳重： ①上提物体，无摩擦：F拉＝； ②水平拉物体，F拉＝f/n。 三、滑轮组的绕绳 1．滑轮组绳子的绕法有两种： （1）绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，再依次绕过动滑轮和定滑轮，这种绕法有偶数段绳子承担物重； （2）绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，再依次绕过定滑轮和动滑轮，这种绕法有奇数段绳子承担物重。 2．滑轮组作图：对于滑轮组的绕线作图，依据的省力公式是F＝G/n（不计摩擦及滑轮重）。首先确定绳子段数n(n为绕在动滑轮上绳子的段数)，然后根据省力公式进行绕线。 举一反三 【题型1】定滑轮和动滑轮的识别和特点 方法点拨 1．判断滑轮类型的方法：判断滑轮是定滑轮还是动滑轮，关键是看它的轴是否和被拉物体一起移动，若一起移动，则为动滑轮，若不一起移动，则为定滑轮。另外，定滑轮常常会固定在其他不动的物体上，我们也可以依据这一点来判断滑轮类型。 2．熟记几种机械的特点 （1）使用动滑轮时，若动力作用在轮上，可以省一半的力，但费距离；若动力作用在轴上，则不能省力，费一倍的力，但可以省距离； （2）定滑轮不能省力，但能改变力的方向； （3）滑轮组是动滑轮、定滑轮的组合，可以省力，也可以改变力的方向； （4）使用斜面的好处是可以省力，但费距离。 （2023秋•临渭区校级月考）中华民族五千年传统文化源远流长！我国古代聪慧的劳动人民就能巧妙地应用简单机械。如图所示，安装在护城河旁城墙顶端的滑轮（　　）典例 A．既不省力，也不能改变施力方向 B．虽不省力，但能改变施力方向 C．既省力，又能改变施力方向 D．虽省力，但不能改变施力方向 【答案】B 【分析】使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆（等臂杠杆）。 【解答】解：安装在护城河旁城墙顶端的滑轮使用时，轴的位置固定不动，是一个定滑轮，它可以改变力的方向，但不能省力，同时也不能省距离。故ACD错误，B正确。 【点评】本题考查滑轮的识别及工作特点，是一道基础题，比较简单。 【变式1-1】（2023春•长寿区期末）如图所示，下列各装置中利用了动滑轮的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【分析】根据定滑轮和动滑轮的特点分析，定滑轮的轴不动，动滑轮的轴与物体一起动。 【解答】解：A、B、C中滑轮是固定不动的，是定滑轮，D中的滑轮与物体一起运动，是动滑轮。故选：D。 【点评】动滑轮的轴会随物体一起运动，定滑轮的轴不随物体运动。 【变式1-2】（2023春•任丘市期末）如图，用同一个滑轮按甲、乙两种方式提起同一个物体（G轮＜G物），不计绳重和摩擦，则以下说法中正确的是（　　） A．图甲中的滑轮相当于一个等臂杠杆 B．图乙中滑轮的特点是可以改变力的方向 C．图甲中的滑轮比图乙中的滑轮省力 D．图乙中的滑轮相当于一个等臂杠杆 【答案】A 【分析】定滑轮能改变力的方向，不能省力；动滑轮能省力，不能改变力的方向。 【解答】解：A、图甲中的滑轮是定滑轮，它不省力，相当于一个等臂杠杆，故A正确；B、图乙中滑轮是动滑轮，它的特点是可以省力，但不可以改变力的方向，故B错误；C、图甲中的滑轮为定滑轮，图乙中的滑轮为动滑轮，因滑轮的重力小于物体重力，所以使用图甲中的滑轮提升物体比使用图乙中的滑轮提升物体费力，故