内容正文:
教科版 八年级下
第十一章 机械与功
滑轮
11.2
研究定滑轮的特点:
(1)在研究使用定滑轮是否省力时,用如图甲
所示装置匀速提升重物,需要测量的物理
量是____________和_____________________。
1
物体的重力
绳子自由端拉力的大小
2
(2)如图乙所示,分别用拉力F1、F2、F3匀速提升
重物,则三个力的大小关系是____________。
(3)旗杆顶部有一个定滑轮,给我们升国旗带来了
便利,这是利用定滑轮__________________的
特点。
F1=F2=F3
能够改变力的方向
3
小红学习了“动滑轮省一半力的知识”后,她觉得结论与真实情况肯定有偏差,她进行了如图所示的实验,实验时她选择不同滑轮缓慢竖直提起6 N的物体,记录的数据如下表。(不考虑滑轮与绳子之间的摩擦力)
2
实验序号 滑轮重力/N 弹簧测力计示数/N
1 1 3.5
2 2 4.0
3 3 4.5
4 4
(1)比较实验序号1、2、3可得初步结论:用动滑轮缓慢竖直提起同一重物时,___________________。
滑轮越重,拉力越大
【点拨】
比较实验序号1、2、3可发现:随着滑轮重力的增加,弹簧测力计的示数增大,可得出的初步结论是:使用动滑轮缓慢提起同一重物时,滑轮越重,拉力越大。
(2)实验序号4中的弹簧测力计示数是______N。
5
【点拨】
(3)根据表中信息推理,当______________时,弹簧测力计的示数等于物体重力的一半。
不计滑轮重
【点拨】
(4)若小红同学还想继续研究缓慢提起物体时,拉力方向对拉力的影响,则需要选择________滑轮与受重力________的物体来进行实验对比。(均填“相同”或“不同”)
相同
相同
【点拨】
研究拉力方向对拉力的影响,只需要改变拉力的方向,控制其他因素不变,则应选择相同滑轮与受重力相同的物体进行实验。
在探究动滑轮使用特点的实验中,各小组按照图(a)中所示的实验器材进行实验,每个小组的实验器材都相同(摩擦力可忽略不计)。
3
甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码,竖直向上拉弹簧测力计,每次都匀速提起钩码,如图(a)所示。乙、丙两个小组的同学实验时,没有注意按照要求规范操作,他们斜向上拉弹簧测力计,
匀速提起钩码,实
验情况分别如图(b)、
(c)所示。
各小组的实验数据记录在表格中。
表一(甲小组) 表二(乙小组) 表三(丙小组)
实验
序号 物体的重力/N 测力计的示数/N 实验
序号 物体的重力/N 测力计的示数/N 实验
序号 物体
的重
力/N 测力计的示数/N
1 1.0 0.6 4 1.0 0.7 7 1.0 0.8
2 2.0 1.1 5 2.0 1.3 8 2.0 1.6
3 3.0 1.6 6 3.0 1.8 9 3.0 2.3
(1)由所学知识我们知道:若不计绳重和摩擦,使用动滑轮可以省一半的力,根据以上小组的实验,请求出他们所用动滑轮的重力为______N。
0.2
【点拨】
(2)分析比较实验序号1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的实验数据和相关条件,得出的初步结论是______________
____________________。
拉力与竖直方向
夹角越大,拉力越大
【点拨】
分析比较实验序号1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的实验数据和相关条件可知,使用动滑轮匀速提起同一重物时,拉力与竖直方向夹角越大,拉力越大。
(3)如果家里安装日光灯,你认为更合理的为图________ (填“甲”或“乙”)。
甲
【点拨】
根据(2)中结论“拉力与竖直方向夹角越大,拉力越大”可知,图乙绳子承受的拉力大,故图甲更合理。
由表中的数据可知,F=(G物+G动)=×(6 N+
4 N)=5 N。
不考虑滑轮与绳子之间的摩擦力,由F=(G物+G动)可知,由于动滑轮受重力作用,因此拉力大于物体重力的一半;故当不计滑轮重时,弹簧测力计的示数等于物体重力的一半。
甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码,由第1次实验数据可知G=1.0 N、F=0.6 N;不计绳重和摩擦,由动滑轮的特点可得F=(G+G动),则动滑轮的重力G动=2F-G=2×0.6 N-1.0 N=0.2 N。
$$