学习目标
  1.知道使用滑轮的好处。
  2.理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
  3.会根据滑轮组的挂线判断滑轮组的省力情况。
  4.会根据要求,正确组装滑轮组。

学习重点
  定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。

学习难点
  判断滑轮组的省力情况。

内容解析
  定滑轮
  ①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
  ②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆。
  ③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
  ④对理想的定滑轮:(不计轮轴间摩擦)F=G。
  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、动滑轮:
  ①定义:和重物一起移动的滑轮。(可上下移动,也可左右移动)
  ②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
  ③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
  理想的动滑轮:(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=G/2;
  只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=(G+G)/2,绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)。
  3、 滑轮组
  ①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
  ②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
              
  ③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=G/n 。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=(G+G)/n 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)
  ④滑轮组省力情况:几段绳子承担重物和动滑轮的总重,提起重物所用力就是物重的几分之一。
  注:一般说绳子自由端如果向上拉动,数绳子股数时算上此绳数,如果自由端向下拉动,数绳子股数时,不算此绳数。
  4、 滑轮组的绕线方法
         
  滑轮组使n不同的绕线方法有两种,一种是从动滑轮开始绕,一种是从定滑轮开始绕。

典型题目解析
  1、定滑轮实质是个__________杠杆。使用定滑轮不省力,但是能改变__________。动滑轮实质是个动力臂为阻力臂__________的杠杆,根据杠杆的平衡条件,动滑轮能省__________力。

  分析与解:
  答案:等臂,力的方向,2倍,一半

  2、使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提重物所用的力就是物重的__________。若一动滑轮和所挂的重物的总重是500N,则所用的拉力F大小是__________N。

  分析与解:
  答案:几分之一,250

  3、为了用滑轮组把陷入泥中的汽车拉出来,试在图中出滑轮组最省力的绕线方法。
            
  分析与解:
  答案:n=3,如图:
            

  4、用图所示的装置先后匀速提升同一物体G,若不考虑滑轮重力及摩擦,则作用于绳子自由端的拉力F1、F2和F3的大小是
  A. F1较大     B. F2较大     C. F3较大     D.
                   

  分析与解:
  根据题意,不考虑滑轮重力及摩擦,理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=G/n,三个图,n分别为1、2、3。
  答案:A

  5、工厂为了搬运一个笨重的机器进车间,某工人设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的截面),其中最省力的方案是
        

  分析与解:
  A、F=f滑动
  B、F=f滚动
  C、把动滑轮和机器作为一个整体受力分析,左边有两段绳子拉着物体,因此整体受到向左的拉力为2F,由于机器向左运动,因此整体受到向右的滚动摩擦力,2F=f滚动,F=f滚动/2。
  在无法直接看出拉力和阻力的关系时,通常采用这种整体法进行受力分析。
  D、F=f滚动
  答案:C

  6、如图所示滑轮组,当绳子自由端移动2m,重物上升的高度( )
  A、8m           B、6m
  C、0.4m          D、0.5m

  分析与解:
  绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG),本滑轮组中,拉着动滑轮和物体的绳子共有4段,n=4。
  答案:D

  7、在水平桌面上放一个200N的重物,现用如图所示装置将物体匀速拉动,物体与桌面的摩擦力是48N,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦,当物体移动2m时,水平拉力F自由端移动( )
  A、8m
  B、6m
  C、0.4m
  D、0.5m

  分析与解:
  水平方向的分析方法和竖直方向一样:绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG),本滑轮组中,拉着动滑轮和物体的绳子共有3段,n=3。
  答案:B

  8、如图所示,通过定滑轮匀速提起重物G时,向三个方向拉动的力分别为F1、F2、 F3,则这三个力大小关系是
  A、F1最大
  B、F2最大
  C、F3最大
  D、一样大

  分析与解:
  当沿着竖直向下方向拉动定滑轮时,动力臂等于阻力臂都等于半径,因此定滑轮的实质是等臂杠杆。当不再沿着竖直方向拉动动滑轮,由于拉力方向垂直于半径,因此作支点到动力作用线的距离----动力臂仍等于半径,故三者一样大。
  注意:对于动滑轮,如果不沿竖直方向拉动,动力臂就会小于直径了。
  答案:D

  9、工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升0.5m,工人所用的力为600N,则动滑轮的重力是多少N?(不计摩擦)

  分析与解:
  F=(G+G)/n
  600N=(G+900N)/2
  G=300N

  10、物理实验要遵循实事求是的原则。小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如图所示的实验并记录了数据。通过分析数据,她觉得与教科书中的结论有较大偏差。你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下列问题:
            
实验次数 物重
G/N
使用定滑轮时测力计的示数 F1/N 使用动滑轮时测力计的示数F2/N
1 1.00 0.60 0.65
2 1.50 1.10 0.90
3 2.00 1.60 1.15
  该实验中出现这样结果的主要原因各是什么?__________________________________;

  分析与解:
  测定滑轮时,测力计的示数比物重小,是因为没有考虑弹簧测力计的重力对绳产生的拉力;测动滑轮时,测力计的示数比物重的一半大是因为没有考虑动滑轮的重力,因为在拉动物体上升的同时,动滑轮也在上升,因此物重应该再加上动滑轮的重力。