4.1D 滑轮—沪教(上海)版八年级物理下册学案.doc
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1、第四章4.1D 滑轮学习目标1 知道定滑轮和动滑轮的特点及实质会用杠杆平衡条件分析定滑轮和动滑轮的作用;2 理解力臂的概念,在实际杠杆中能根据力臂的定义正确画出力臂。 知识解读1. 滑轮:周边有槽可以绕轴转动的圆轮叫做滑轮。滑轮实际上是一个可以连续转动的杠杆。根据使用的方法不同,滑轮又分为定滑轮、动滑轮和滑轮组三种类型。2. 定滑轮:使用时,轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。定滑轮的实质是一个等臂杠杆,使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力。图1中,定滑轮的支点是转轴O,动力臂是轮的半径OB,阻力臂是轮的半径OA。图2图13. 动滑轮:使用时,轴随重物一起移动的滑轮叫做动滑轮。动滑轮实际上是一个动力臂
2、是阻力臂2倍的杠杆,所以使用动滑轮可以省一半力,但不能改变施力的方向。图2中动滑轮的支点是O(而不是A,动力臂是OB,阻力臂是OA。概念辨析1 如何区别定滑轮和动滑轮?从基本的判断方法着手,假象一下当通过滑轮拉动绳子末端,物体移动了,如果滑轮的轴也移动的话,该滑轮必定是动滑轮,反之就是定滑轮。2 定滑轮的使用使用定滑轮匀速拉动物体时,无论拉力的方向是否竖直,绳子上的拉力大小始终不变,等于物体的重力,见下图,这是因为即使拉力方向改变,定滑轮仍旧是一个等臂杠杆。图5图4图33 动滑轮的使用使用动滑轮匀速拉动物体时,拉力的方向如果竖直,见图2,拉力的大小是物体和动滑轮总重力的一半,但绳子末端拉力作用
3、点要多移动一倍的距离。若拉力的方向不是竖直方向,见图4,动滑轮的动力臂将小于阻力臂的2倍,因此拉力大于物体和动滑轮总重力的一半。动滑轮使用时并不一定是省力的,当动力作用在轮缘上是省力的,但如果动力作用在滑轮的轴心上时,动滑轮就不省力了。如图5,若不计动滑轮重及摩擦,拉力F的大小是物体重G的2倍,因而,对动滑轮的使用特点应理解为:作用在动滑轮轮缘上的力是作用在轴心上的力的1/2经典例说【例1】 如图所示,使用动滑轮提起重为100牛的物体时,拉力F=_牛(不计滑轮重和摩擦)。若滑轮的重力为10牛,则拉力F=_牛。若用斜向上的力拉绳子,所需拉力F_(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【思路点拨】当
4、拉力竖直向上拉时,动滑轮省一半力,但省的是动滑轮和重物总重力的一半,当拉力方向倾斜时,拉力大于总重力的一半。做题时需要注意的是,有的情况不考虑动滑轮重力。【解答】本题正确答案为:50;55;变大。【例2】如图所示,这是_滑轮,利用此滑轮提升重力为100牛的物体A,所用拉力F=_牛。【思路点拨】本题考察判断滑轮性质的能力。【解答】本题正确答案为:定; 100。【例3】如图,物体A的质量为180克,弹簧秤的示数为1.5牛,水平面对物体A的支持力是多少?【思路点拨】首先正确判定该滑轮为定滑轮,因此弹簧秤的1.5牛拉力通过了定滑轮后,拉物体A的力也是1.5牛;其次对物体A的进行受力分析,根据牛顿第一定
5、律,物体A静止时受到的重力、绳子的拉力和地面的支持力的合力为零。【解】G=mg=0.18kg9.8N/kg=1.764NF=GF =1.764N1.5N=0.264N【点评】在研究机械的受力时,除了需要掌握机械的特点外,往往还需要根据牛顿第一定律进行受力分析。【例4】如图所示,物体A重10牛,滑轮重2牛,弹簧秤示数为20牛,则物体B的重力为( )(A)30牛 (B)20牛 (C)12牛 (D)9牛【思路点拨】这道题,若用滑轮的特点解,要费许多周章,我们可以以滑轮为研究对象,根据牛顿第一定律,当整个装置静止时,滑轮所受合力为零。从正解图图中可以看出滑轮一共受到4个力,要注意的是绕在滑轮上的一根绳
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