九年级物理上册112滑轮课堂反馈新版苏科版.docx
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九年级物理上册112滑轮课堂反馈新版苏科版
二、滑 轮
图11-2-1
一 滑轮
项目
定义
作用
实质
图例
定
滑
轮
工作时,
________的
位置固定不动的滑轮
_______省力,但可以改变__________
_______
杠杆
动
滑
轮
工作时______的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮
最多可以省_______力,但不能改变_________
_______
杠杆
滑
轮
组
定滑轮与动滑轮组合在一起
既可以_______,又可以改变________
1.绕法:
当吊起重物的绳子是奇数段时,绳子的起点在动滑轮的挂钩上;当吊起重物的绳子是偶数段时,绳子的起点在定滑轮的挂钩上(奇动偶定).
2.省力规律:
用滑轮组吊起重物时,滑轮组用n段绳子吊物体,则提起物体的力就是总重的
.用公式表示:
F=
.
[说明]
(1)①F=
的适用条件是滑轮组竖直放置使用,且不考虑绳重、摩擦和动滑轮的重.②若只考虑动滑轮的重力,不考虑绳重和摩擦,F=
,其中G动为动滑轮的总重力.③若滑轮组水平放置使用(匀速),公式变为F=
,其中f是物体与地面之间的摩擦力.
(2)分析滑轮装置中力的关系所利用的物理知识有两条:
①不计绳重及绳轮间的摩擦时,同一根绳上拉力处处相等;②物体受力平衡.
二 轮轴
在生产、生活中,人们经常会用到轮轴.轮轴由具有__________的轮和轴组成,也可看成________的变形.由杠杆原理可得:
当轮半径大于轴半径时,动力________阻力,这时的轮轴相当于一种________杠杆.
类型一 探究定滑轮和动滑轮的特点
例1如图11-2-2所示是探究定滑轮和动滑轮改变力的大小和方向的实验.
图11-2-2
(1)图中弹簧测力计的示数F1、F2、F3、F4之间的关系是:
F1________F2________F3________F4.
(2)探究得出的结论:
使用定滑轮________省力,________改变施力的方向;使用动滑轮________省力,________改变施力的方向.(均选填“能”或“不能”)
(3)使用________滑轮费距离.
[实验点拨]
(1)该实验中使用弹簧测力计拉绳时,应手拉测力计的拉环,用挂钩拉绳,这样弹簧测力计的示数才是绳子末端所受拉力的大小.
(2)定滑轮可以改变施力的方向,不仅体现在本题的图乙中,也体现在图丙中,即使用定滑轮时,可以将提升重物竖直向上的施力方向改变为水平、倾斜、竖直向下等方向.(3)由于绳重、绳轮间摩擦的存在,实验中用定滑轮匀速提升重物时,弹簧测力计的示数会略大于物重,拉力等于物重只在理想状态下成立.(4)动滑轮的特点是“最多可以省一半力”,而不是“省一半力”,因为动滑轮“省一半力”的前提是不计滑轮重、绳重及绳轮间摩擦,且拉力的方向竖直向上.
类型二 定滑轮和动滑轮
例2一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按如图11-2-3所示的(a)、(b)两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出.若汽车受到的阻力为800N,则图(a)中人拉动汽车的拉力至少为________,将汽车拉动1m,拉力需移动________m;图(b)中人拉动汽车的拉力至少为________,将汽车拉动1m,拉力需移动________m.(绳与滑轮及轴间的摩擦不计)
图11-2-3
[方法指导]定滑轮和动滑轮的解题技巧
(1)判断滑轮类型的方法:
观察滑轮装置图时,首先观察滑轮被固定的位置,判断滑轮是定滑轮还是动滑轮,轴位置固定的滑轮为定滑轮,轴随物体一起移动的滑轮为动滑轮.
(2)使用滑轮的几种情况
种类
图示
表达式
定滑轮
F=G
F=f,f为物体A所受的摩擦力
动滑轮
F=
,s绳=2s物,v绳=2v物
F=
,s绳=2s物,v绳=2v物
F=2G+G动,s动=
,v动=
F=2f,s动=
,v动=
注:
以上几种情况均不计绳重和绳与滑轮间的摩擦.
类型三 滑轮组
例3如图11-2-4所示,小明利用滑轮组提升重为300N的重物,该滑轮组提升动滑轮和重物的绳子的股数n=________.若不计摩擦,动滑轮的重力为30N,则拉力F=________N时,可以将重物匀速提升;若物体被提升的高度为9m,则绳子自由端上升的距离为________m.
图11-2-4
[方法指导]滑轮组的受力分析(动滑轮同样适用)
依据
说明
不计绳轮间摩擦、绳重时,同一根绳上拉力处处相等
分析滑轮装置的受力时,首先应看清绕滑轮的那根绳子,当我们在绳子末端用力F时,绳子就会被绷紧,使得该绳子上处处拉力均为F,当物体被n段绳子拉时,自然就同时受n个力F拉动
物体受力平衡条件
首先要确定研究对象,我们通常取“动滑轮和物体的整体”为研究对象,然后对其进行受力分析,最后根据物体平衡条件得到力间的平衡关系式.例如:
类型四 滑轮组的设计组装
例4用滑轮组拉出陷入泥中的汽车,在图11-2-5中画出最省力的绳子绕法.
图11-2-5
[方法指导]滑轮组的组装方法
课堂反馈
(二)A
[定滑轮及动滑轮的特点]
1.使用滑轮时,根据________的位置能否移动可将滑轮分为____________和____________.使用动滑轮可以________,但不能改变施力的方向;使用定滑轮不能省力,但可以改变施力的________.
2.图C11-2-1甲中的滑轮是一个________滑轮,其实质是一个________杠杆,其支点是图中的________(选填“A”“B”或“C”),图乙中的滑轮是一个________滑轮,其实质是一个________杠杆,其支点是图中的________(选填“A”“B”或“C”).
C11-2-1
3.如图C11-2-2所示,物体重10N,且处于静止状态.若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大小关系是F1_______F2_______F3.这证明使用定滑轮不能改变力的________,只能改变力的________.(滑轮与轴间的摩擦不计)
图C11-2-2
4.如图C11-2-3甲所示,在学校旗杆顶部有一个滑轮,该滑轮的位置固定在旗杆的顶端不动,是________滑轮,其作用是____________.如图乙所示,建筑工人在高处也经常使用滑轮提升重物,该滑轮随同物体一起运动,是________滑轮,使用它的作用是________.
图C11-2-3
5.
(1)如图C11-2-4甲所示,钩码重G=5N,滑轮重1N,不计绳重和摩擦,当钩码匀速上升时,拉力F1为________N,若绳子自由端向下拉动0.5m,则物体向上移动________m.
图C11-2-4
(2)如图乙所示,钩码重G=5N,滑轮重1N,不计绳重和摩擦,当钩码匀速上升时,拉力F2为________N,若绳子自由端向上移动0.5m,则物体向上移动________m.
课堂反馈
(二)B
[滑轮组]
1.在实际使用滑轮的过程中,人们常将定滑轮和动滑轮组合在一起,这种定滑轮和动滑轮的组合装置称为__________.它结合了定滑轮和动滑轮的特点,既能________,又能__________________.用滑轮组提升重物时,动滑轮上有n段绳子承担物重,提起重物的力就是物重的________(忽略机械自重和摩擦).
2.用如图C11-2-5所示的滑轮组,匀速提升重400N的物体,若动滑轮重力、绳子重力以及摩擦都不计,此滑轮组有________段绳子承担物重.则作用在绳端的拉力是________N.若动滑轮重力是20N,绳重和摩擦都不计,则作用在绳端的拉力是________N.若物体被提升的高度为3m,则绳子自由端移动的距离为________m.
图C11-2-5
3.用如图C11-2-6所示的装置将重为300N的物体水平匀速拉动,物体与地面之间的摩擦力为48N,不考虑滑轮重和滑轮与绳间的摩擦,则水平拉力F为________N.若绳子自由端移动的速度为0.6m/s,则物体移动的速度为____________.
图C11-2-6
4.在图C11-2-7上按要求组装一滑轮组,要求:
作用于绳子末端的拉力F=
G,画出绳子的绕法.(不计动滑轮重、绳重和摩擦)
图C11-2-7
详解详析
【新知梳理】
一、轴 不能 施力的方向 等臂 轴 一半
施力的方向 省力 省力 施力的方向
二、公共转轴 杠杆 小于 省力
【应用示例】
例1
(1)= = >
(2)不能 能 能 不能 (3)动
例2 800N 1 400N 2
[解析]拉物体在水平面上前进时,动力需要克服的是物体受到的水平阻力f物,不是重力G,图(a)中是定滑轮,用一股绳子的拉力拉汽车,汽车受到的阻力为800N,则F1=800N(不计绳与轮间摩擦),将汽车拉动1m,则s1=s物=1m;图(b)中是动滑轮,利用两股绳子的拉力拉滑轮和汽车整体,则2F2=800N(不计绳与轮间摩擦),F2=400N,s2=2s物=2m.
例3 3 110 27
[解析]本题取动滑轮和物体为研究对象,有三股绳子向上拉着动滑轮和物体组成的整体,因为处于平衡状态,所以有3F=G物+G动=330N,F=110N.因为有三股绳子向上拉着动滑轮和物体,所以物体上升h,每股绳子收缩h,绳子的自由端移动的距离s=3h=27m.
例4 如图所示
【课堂反馈】A
1.轴 定滑轮 动滑轮 省力 方向
2.动 省力 A 定 等臂 B
3.= = 大小 方向
4.定 改变力的方向 动 省力
5.
(1)5 0.5
(2)3 0.25
【课堂反馈】B
1.滑轮组 省力 改变施力的方向
2.2 200 210 6 3.16 0.2m/s 4.图略
段绳子向上拉.F=
G总,s=5h.
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