2021上海泸教版八下物理上课辅导讲义(解析版):03-滑轮.pdf
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1、1/18 初二物理春季课程 滑轮 初二物理春季班 教师 日期 学生 课程编号 课型 同步 课题课题 滑轮 教学目标 1知道定滑轮的定义,掌握定滑轮的特点 2知道动滑轮的定义,掌握动滑轮的特点 3理解定滑动,动滑轮的区别,掌握各自的应用 教学重难点 1定滑轮的特点及其应用(考试要求 A;出题频率高) 2动滑轮的特点及其应用(考试要求 B;出题频率高) 教学安排 版块 时长 1 知识梳理 20 分钟 2 例题解析 30 分钟 3 随堂检测 30 分钟 4 课堂总结 10 分钟 5 课后作业 30 分钟 6 能力提升 25 分钟 2/18 初二物理春季课程 滑轮 l1 l2 G F O 定滑轮 一、
2、滑轮 1、滑轮:周边有_,能绕着轴_的小轮,叫做滑轮。本质上是一种变形的_。 【答案】1、槽;转动;杠杆 二、定滑轮 1、使用时,轴_的滑轮叫做定滑轮。定滑轮是一种特殊的杠杆,它的五要素如下左 图所示,由图可知,动力臂和阻力臂的大小都等于圆的半径,故拉力 F 和物体重力 G 的大小相 等。因此,定滑轮的实质是:_。 理想的定滑轮:F_G(不计轮轴间摩擦) 绳子自由端移动距离 SF(或速度 VF)_重物移动的距离 SG(或速度 VG) 2、定滑轮特点:不_,但能_的方向。 【答案】1、固定不动;等臂杠杆; 2、省力;改变用力 滑轮滑轮 知识梳理 知识梳理 3/18 初二物理春季课程 滑轮 二、动
3、滑轮 1、使用时,轴_的滑轮叫做动滑轮。动滑轮的五要素如下左图所示,动力 臂是阻力臂的两倍,所以动力 F 是阻力的一半,故动滑轮的本质是_。 理想的动滑轮:F_G(不计轴间摩擦和动滑轮重力) F_(G物+G动) (只忽略轮轴间的摩擦则拉力) ; 绳子自由端移动距离 SF(或 VF)_倍的重物移动的距离 SG(或 VG) 2、动滑轮特点:能_,但不省距离,也不能_。 【答案】1、随物体一起移动;省力杠杆;1/2;1/2;2 2、省力;改变用力方向 一、定滑轮 知识点一:定滑轮定义知识点一:定滑轮定义 【例 1】 (多选)下图所示各滑轮中属于定滑轮的是 ( ) A B C D 【难度】 【答案】B
4、D 【解析】轴固定不动的是定滑轮,A、C 选项里的滑轮与物体一起移动是动滑轮,故选 B、D。 例题解析 例题解析 F l1 G l2 O 4/18 初二物理春季课程 滑轮 【例 2】是非题,判断下列说法是“对”还是“错” 。 (1)旗杆顶上装有滑轮,升旗时可以省力 ( ) (2)滑轮是变形的杠杆,所以使用滑轮不一定省力 ( ) 【难度】 【答案】错;对 【解析】 (1)旗杆顶上的滑轮是定滑轮,定滑轮不可以省力,可以改变力的方向,故说法错误; (2)能绕固定点转动的硬棒是杠杆,滑轮是变形的杠杆。滑轮分为动滑轮和定滑轮,动滑轮省 力,定滑轮可以改变力的方向,不省力,所以定滑轮不一定省力是正确的。
5、知识点二:定滑轮特点知识点二:定滑轮特点 【例 3】使用定滑轮提升重物,当分别在 A 方向、B 方向和 C 方向拉重物时 ( ) AA 方向拉力最小 BB 方向拉力最小 CC 方向拉力最小 D三个方向拉力都一样 【难度】 【答案】D 【解析】定滑轮的特点:不省力,但可以改变力的方向,所以 A、B、C 三个方向上的拉力大小 应该相等,故选 D。 【例4】不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦,米袋总重为800N,而绳上吊着的静止 的“绅士”重500N,则地面对米袋的支持力为 ( ) A500N B250N C300N D800N 【难度】 【答案】C 【解析】定滑轮的特点:不省力,但可以改变力的方向。 这个
6、人是通过定滑轮拉重物的 对重物的拉力 F=G人=500N 又米袋静止在地面上,处于静止状态 F+N=G米 则:N=G米-F=800N-500N=300N 米袋受到的支持力 N 与米袋对地面的压力 F是一对相互作用力 压力 F=N=300N,选 C 5/18 初二物理春季课程 滑轮 方 法 与 技 巧 解题步骤: (1)先判断滑轮的种类,是否是定滑轮; (2)如果是定滑轮,利用定滑轮的特点解题; (3)定滑轮的特点: 使用定滑轮不省力,不省距离,但可以改变用力的方向 F拉=G物;S绳=h物 知识点三:定滑轮特点应用知识点三:定滑轮特点应用 【例 5】在如图所示的装置中,某人将重为 300 牛的货
7、物匀速提升 2 米,所用时间为 10 秒。 求: (1)手对绳的拉力 F; (2)货物移动的速度是多少? 【难度】 【答案】300牛;0.2m/s 【解析】 (1)滑轮为定滑轮,力的大小不改变,F=G=300N (2)货物移动的速度 v=h/t=2m/10s=0.2m/s 【例6】小张同学用一个距离手3m 高的定滑轮拉住重100N 的物体, 从滑轮正下方沿水平向缓慢移动了4m,如图所示,若不计绳重和摩 擦,他用的拉力为_N,物体上升了_米。 【难度】 【答案】100;2 【解析】滑轮为定滑轮,不省力,不省距离。不计绳重和摩擦,则拉力 F=G=100N; 利用勾股定理计算绳子现在的长度 L=5m
8、,则绳子被拉力拉长了 l=5m-3m=2m 【例7】如图所示装置,用滑轮一物体在水平面上做匀速运动,物体重50N,水平面与物体间的 摩擦力为18N, (不考虑其他摩擦)则 F1=_N。 【难度】 【答案】18 【解析】图中滑轮为定滑轮,不改变力的大小。物体在水平面上匀速向左运动,受到水平向左 的拉力和水平向右的摩擦力, 且拉力大小等于物体与水平面间的摩擦力18N, 故绳上的力为18N, 即拉力 F1=18N。 F1 6/18 初二物理春季课程 滑轮 二、动滑轮 知识点一:动滑轮定义知识点一:动滑轮定义 【例1】使用_滑轮不能省力,但可以改变_;使用_滑轮可以省力。就 杠杆的力臂长短关系来看,定
9、滑轮实际上就是_杠杆,而动滑轮是_的杠杆。 【难度】 【答案】定;用力方向;动;等臂;省力 【解析】定滑轮不省力,但能改变力的方向,是等臂杠杆;动滑轮可以省力,不省距离,不能 改变力的方向,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。 【例 2】将两个滑轮装配成如图所示的样子,用力 F 拉动绳端时,物体会向_移动。其中 A 是_滑轮,B 是_滑轮。若物重为 50N,物体与地面间的摩擦力为 10N,则拉力至少为 _N。 【难度】 【答案】左;动;定;5 【解析】用力 F 拉动绳端时,B 的位置不动,是定滑轮,A 的位置会随物体一起向左移动,是 动滑轮。 若物体与地面间的摩擦力为 10N, 则根据动滑轮的使用特
10、点可知: 拉力 F=f/2=10N/2=5N 知识点二:动滑轮特点知识点二:动滑轮特点 【例 3】如图所示,A 是_滑轮。利用这样的装置把物体举高,用力的方向应向_(选填 “上”、 “下”) 。 如果 A 重 2 牛, 要提起 50 牛的物体, 至少要用_牛的拉力。 若要使物体上升 2 米,应将绳的自由端拉动_米。 【难度】 【答案】动;上;26;4 【解析】由图中,是动滑轮,由于不能改变力的方向,要将物体举高,应向上用力; F=(G+G动)/2=(50N+2N)/2=26N s=2h=22m=4m 【例 4】如图所示,当 F=100N 时,物体匀速运动,则物体所受的摩擦力 ( ) A100N
11、 B200N C50N D150N 【难度】 【答案】C 【解析】 图中滑轮为动滑轮, 能省一半的力。 绳子上的拉力是 F 的一半, 则绳子上的拉力为50N, 同一根绳子上的力相等,即物体受到水平向右的50N 的拉力。物体在水平面上匀速向右运动, F 7/18 初二物理春季课程 滑轮 水平方向只受向右的拉力和向左的摩擦力,则摩擦力大小等于拉力大小,即物体所受的摩擦力 为50N,答案选 C。 【例5】如图所示小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意 保持测力计匀速移动,分别测得一组数据如下表所示: (1)比较测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是_。 (2)比较测
12、力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是_。 (3) 把钩码升高相同的高度, 比较乙和丙拉力端移动的距离, 可知: 使用动滑轮_。 【难度】 【答案】 (1)能省力(2)可以改变力的方向(3)费距离 【解析】 (1)在丙中,测力计示数 F=0.55NG=0.98N,故使用动滑轮时省力; (2)在甲、乙中,拉力 F 大小很接近,但是向下用力,故使用定滑轮可以改变用力的方向; (3)乙中拉力移动的距离为0.2m,丙中拉力移动的距离为0.4m,故使用动滑轮费距离; 知识点三:动滑轮特点应用知识点三:动滑轮特点应用 【例 6】如图所示,物体 A 在水平拉力 F 的作用下,沿水平面以 0.4m/s 的速
13、度运动了 2s,弹簧 测力计的示数为 5N。物体 A 受到的摩擦力为_N,方向_,绳端移动的距 离为_m。 【难度】 【答案】10;水平向左;1.6 【解析】滑轮为动滑轮,拉力 F 大小等于弹簧测力计的示数为 5N,则连接物体 A 和动滑轮的 绳子上的力为 10N;物体 A 匀速向右运动,受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,且大小 相等,故物体 A 摩擦力大小为 10N;根据动滑轮的特点可知:绳端移动距离是物体移动距离的 两倍,物体移动的距离 s=vt=0.4m/s2s=0.8m,则绳端移动的距离为 1.6m。 钩码重 G/N 钩码升高 高度 h/m 测力计示 数 F/N 测力计移 动距离
14、S/m 甲 0.98 0.2 0.98 0.2 乙 0.98 0.2 1.02 0.2 丙 0.98 0.2 0.55 0.4 8/18 初二物理春季课程 滑轮 【例 7】某同学研究动滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,研究过程如图所示,请仔细 观察图中的操作和测量结果(不计滑轮的重力) ,然后归纳得出初步结论。 (1)比较 A、B 两图可知:_。 (2)比较 B、C 两图可知:_。 【难度】 【答案】 (1)使用动滑轮匀速提起重物时,能省一半力,但不能改变用力方向 (2)使用动滑轮匀速提起重物时,拉力端移动距离是重物端移动距离的两倍 【解析】(1)A 图是显示直接用手提起两个钩码用的力,测
15、力计指针指在 0.4n 处,B 图是显示 使用动滑轮提起两个钩码用的力,测力计指针指在 0.2n 处,所以使用动滑轮匀速提起重物时, 能省一半的力,但不能改变力的方向; (2)图 B、C 对比,可知物体被提升了 0.1m,而人手提高的 0.2m,这说明使用动滑轮匀速提 起重物时,拉力端移动距离是重物端移动距离的两倍,费距离 AA B C 方 法 与 技 巧 解题步骤: (1)先判断滑轮的种类,是否是动滑轮; (2)如果是动滑轮,利用动滑轮的特点解题; (3)动滑轮的特点: 使用动滑轮可以省一半的力,但多一倍的距离,不可以改变力的方向 F=G物/2(钩码重力和摩擦忽略) ;F=(G物+G动)/2
16、;S绳=2h物 9/18 初二物理春季课程 滑轮 1、旗杆顶上的滑轮,其作用叙述正确的是 ( ) A省力杠杆,可改变力作用方向 B费力杠杆,可改变力作用方向 C等臂杠杆,可改变力作用方向 D以上说法都正确 【难度】 【答案】C 2、如图所示,动滑轮重为1N,拉力 F 为5N,则重物 G 和弹簧秤读数为 ( ) AG 为4N,弹簧秤读数为5N BG 为9N,弹簧秤读数为10N CG 为10N,弹簧秤读数为5N DG 为9N,弹簧秤读数为5N 【难度】 【答案】D 3、如图所示,在竖直向上大小为10N 的力 F 的作用下,重物 A 沿竖直方向匀速上升。 已知重物 A 上升速度为0.2m/s,不计滑
17、轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体的重力 大小和滑轮上升的速度分别为 ( ) A20N;0.4m/s B20N;0.1m/s C5N;0.4m/s D5N;0.1m/s 【难度】 【答案】D 4、如图所示,当右端挂5N 的物体 A 时,物体 B 在平面桌上恰好能向右做匀速直线运动,若现在要 使物体 B 向左做匀速直线运动,则应对物体 B 施加的力为 ( ) A水平向左,5N B水平向右,5N C水平向左,10N D水平向右,10N 【难度】 【答案】C 随堂检测 随堂检测 10/18 初二物理春季课程 滑轮 5、不计滑轮重,G1=100 牛,G2=500 牛,若弹簧秤的读数为 F1,物体 G
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