12.2 滑轮（讲义）（3大知识点+7大题型+课后提升）【进名校】2023-2024学年人教版八年级下物理知识精讲与细练

12.2 滑轮 2 知识点1：定滑轮和动滑轮 2 知识点2：滑轮组 4 知识点3：轮轴与斜面 5 01：动滑轮和定滑轮的特点及区分 6 02：动滑轮绳端拉力机移动距离的计算 7 03：滑轮组的连线问题 8 04：滑轮组的相关计算 8 05：复杂滑轮组的相关计算 10 06：轮轴模型 10 07：斜面模型及相关计算 11 12 1.能识别定滑轮和动滑轮（物理观念） 2.了解定滑轮和动滑轮的特点，并能根据实际情况需要合适的滑轮解决实际问题（物理观念和科学探究） 3.画安装滑轮组，并能根据安装情况分析拉力与物重间的关系（物理观念和科学思维） 知识点1：定滑轮和动滑轮 1. 认识滑轮 滑轮 周边有槽，可绕中心轴转动的轮 实质 滑轮可以连续旋转，因此可以看做连续旋转的杠杆 分类 定滑轮 动滑轮 概念 滑轮的轴固定不动 滑轮的轴随物体一起运动 图示 2.定滑轮和动滑轮的实质 种类 实质 示意图 作用分析 定滑轮 能够连续转动的等臂杠杆 如图所示，定滑轮两边的力的方向与轮相切，定滑轮的中心为杠杆的支点，动力臂和阻力臂相等,且都等于轮的半径r,所以使用定滑轮时不省力 动滑轮 动力臂是阻力臂二倍的杠杆 如图所示，重物的重力作用线通过滑轮中心轴，滑轮的“支点”位于绳与轮相切的点O,因此动力臂等于直径(2r),阻力臂等于半径r,动力臂是阻力臂的二倍，所以理论上动滑轮能省一半的力 3.使用定滑轮和动滑轮的几种特殊情况（图中物体的重力均为G，全部匀速运动） 图示 等量关系 定滑轮 F=G，s绳=s物，v绳=v物 F=f，s绳=s物，v绳=v物（其中，f为物体所受的摩擦力） 动滑轮 ，s绳=2s物，v绳=2v物 ，s绳=2s物，v绳=2v物 ，s轮=s物，v轮=v物 ，s轮=s物，v轮=v物 知识点2：滑轮组 1. 滑轮组的概念 定滑轮和动滑轮组合在一起的装置。使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离。 2. 确定承担物重绳子段数n的方法 可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段，则n就是几.如图甲、乙所示. 3.特点：可以省力，也可以改变力的方向。 （1）使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体， 提起物体所用的力就是物重的几分之一，即：（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）。 （2）如果不忽略动滑轮的重量，则： 4.动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是：s=nh 使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍，即s=nh。如上图所示。（n表示承担物重绳子的段数） 5.绳子端的速度与物体上升的速度关系： 6.滑轮组的组装： （1）根据的关系，求出动滑轮上绳子的段数n； （2）确定动滑轮的个数； （3）根据施力方向的要求，确定定滑轮个数。 确定定滑轮个数的原则是： 一个动滑轮应配置一个定滑轮，当动滑轮上为偶数段绳子时，可减少一个定滑轮， 但若要求改变力的作用方向时，则应在增加一个定滑轮。 在确定了动、定滑轮个数后，绳子的连接应遵循“奇动、偶定”的规则，由内向外缠绕滑轮。 知识点3：轮轴与斜面 1.轮轴 (1)轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械.通常把大轮叫轮，小轮叫轴。使用轮轴能省力，还能改变力的方向(如图所示)。 (2)轮轴的实质：轮轴相当于一个可连续转动的杠杆，支点在轮轴的轴线上，如图所示。 (3)轮轴的平衡公式：F₁R=F₂r 或。即轮半径为轴半径的几倍，作用在轮上的力就为作用在轴上的力的几分之一。 (4)轮轴的特点：当动力作用在轮上，阻力作用在轴上时，因l₁> l₂,故F₁< F₂,此时使用轮轴省力，费距离；当动力作用在轴上，阻力作用在轮上时，因l₁< l₂,故 F₁> F₂,此时使用轮轴费力，但省距离。 注意：不要错误地认为使用轮轴一定省力，关键要看动力是施加在轮上还是施加在轴上。 2.斜面 (1)如图所示，向车上装重物时常用木板搭成斜面，把重物推上车。斜面是一种可以省力的简单机械，但费距离。 (2)特点：如图所示，设斜面长度为l，高为h，重物重力为G，在理想情况下，不考虑斜面摩擦，即斜面是光滑的，则沿斜面向上的推力(即斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一)，因l>h，故F<G。即在斜面高度一定时，斜面越长越省力。 【归纳总结】 1.杠杆、滑轮、轮轴、斜面都属于简单机械。 2.凡是省力的机械都费距离，省距离的机械都费力，既省力又省距离的机械是不存在的。 01：动滑轮和定滑轮的特点及区分 【典例1】如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重力和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两