【知識(shí)回顧】

1、使用定滑輪的好處是可以改變力的方向，但不省力。

定滑輪實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景

滑輪組

定滑輪圖

滑輪組

2、使用動(dòng)滑輪的優(yōu)點(diǎn)是可以省力，但不能改變力的方向。

動(dòng)滑輪實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景

滑輪組

動(dòng)滑輪示意圖

滑輪組

如果需要省力、改變力的方向，單獨(dú)使用定滑輪或動(dòng)滑輪是不能滿足人們的需要的。

為了充分發(fā)揮定滑輪和動(dòng)滑輪的優(yōu)點(diǎn)并滿足人們的需要，將它們組合在一起形成滑輪組。

【舉手提問】

1.什么是滑輪組？它的優(yōu)點(diǎn)是什么？

2、滑輪組繩子的纏繞方法怎么畫？

3、如何判斷滑輪組的拉力？

【新課學(xué)習(xí)】

一、滑輪組及其優(yōu)點(diǎn)

1.滑輪組

人們把定滑輪和動(dòng)滑輪結(jié)合起來，利用定滑輪省力的能力和定滑輪改變力方向的能力，達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。這樣組合的滑輪稱為滑輪組。

實(shí)驗(yàn)滑輪組及示意圖

滑輪組

2、滑輪組的優(yōu)點(diǎn)

從實(shí)驗(yàn)和原理圖中可以看出，裝置中的動(dòng)滑輪有兩段繩索滑輪組，均分擔(dān)動(dòng)滑輪和鉤碼的重力。定滑輪可以方便地改變拉力的方向。這種組合發(fā)揮了定滑輪和動(dòng)滑輪的優(yōu)點(diǎn)。因此，使用滑輪組的優(yōu)點(diǎn)是：

既可以省力又可以改變力的方向。

2、滑輪組的纏繞方法

滑輪組在使用過程中，有的需要省力，改變力的方向，有的需要省力，不改變力的方向。

根據(jù)人們的需要選擇不同的纏繩方式。

●最省力的繞繩方式

以由定滑輪和動(dòng)滑輪組成的滑輪組為例（如下圖所示）

實(shí)驗(yàn)繞線法拉絲繞線法

滑輪組

最省力的纏繞繩索的方法是將繩索的固定端掛在動(dòng)滑輪上。

這樣就有三段繩子分擔(dān)物體和動(dòng)滑輪的重力。即拉力為物體和動(dòng)滑輪重力的三分之一，即：F=G/3

若鉤碼升起高度為h，則三段繩需同時(shí)縮短h。因此，繩索在自由端拉動(dòng)的長(zhǎng)度：S=3h。

●繞繩方式改變力的方向

我們以一個(gè)由定滑輪和動(dòng)滑輪組成的滑輪組為例（如下圖所示）

實(shí)驗(yàn)繞線法拉絲繞線法

滑輪組

改變拉力方向的繞繩方法是將繩子的固定端掛在定滑輪上。

這樣就有兩段繩子分擔(dān)物體和動(dòng)滑輪的重力。定滑輪改變拉力的方向。拉力為物體和動(dòng)滑輪重力的二分之一，即：F=G/2

若鉤碼高度為h，則兩段繩需同時(shí)縮短h。因此，繩子自由端的長(zhǎng)度為：S=2h。

●同組滑輪最省力改變拉力方向?qū)Ρ葓D

滑輪組

分析：

1、若吊鉤碼重力為G，除去動(dòng)滑輪和繩索的重量，則圖A中F1=G/2，圖B中F2=G/3。

2、若吊鉤碼的起升高度為h，則圖A中鋼絲繩自由端長(zhǎng)度為S1=2h。圖B中繩子自由端的長(zhǎng)度為S2=3h。

[想討論]

如圖所示，拉力F拉動(dòng)滑輪組，使物體A在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng)。拉力F與A與地面之間的摩擦力f的關(guān)系為，繩子自由端拉下的長(zhǎng)度S與物體A移動(dòng)的距離S'有關(guān)，其關(guān)系為。

滑輪組

[溫馨提示]

當(dāng)物體在水平地面上以勻速拉動(dòng)時(shí)，影響拉力的阻力是物體與地面之間的摩擦力，而不是滑輪與物體的重力。

3、滑輪組的安裝

【觀察與實(shí)驗(yàn)】滑輪組的安裝

滑輪組

（選擇橫向查看的音量）

[視頻反思]

1、安裝滑輪組繞繩的方法有很多種，視頻中的繞繩方法只是其中一種。

2、實(shí)驗(yàn)過程中彈簧測(cè)功機(jī)指示出現(xiàn)誤差的原因有：

(1)動(dòng)滑輪和繩索較重。

(2)輪與軸之間的摩擦。

(3)彈簧測(cè)功機(jī)的拉力方向不是垂直向上。

3、排除動(dòng)滑輪的重量和摩擦力，繩子自由端拉力F、鉤碼重力G、物體升起高度h、自由端運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度的關(guān)系繩索S和繩股數(shù)n：（如下圖）

滑輪組

力關(guān)系：F=G/n

距離關(guān)系：S=nh

4、如果僅忽略繩索的自重和摩擦力，則拉力F、物體的重量G、動(dòng)滑輪GO的重量和繩股數(shù)n之間的關(guān)系應(yīng)為：F= (G+GO)/n。

如下圖：F1=(G輪+GM)/2

原理圖及受力分析圖

滑輪組

4、滑輪組的應(yīng)用

●滑輪組在物理實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)室滑輪的組合方式有兩種，一種是并聯(lián)組裝（如圖A所示），另一種是串聯(lián)組裝（如圖B所示）。無論采用哪種組合方式，滑輪的功能都是相同的。

并行裝配

滑輪組

（第一的）

系列組裝

滑輪組

（第二）

●滑輪組在日常生活中的應(yīng)用

滑輪組是我們經(jīng)常見到的一種常用的簡(jiǎn)單機(jī)械組合。

例如：起重機(jī)臂架前部的滑輪組、碼頭或工廠的門式起重機(jī)、機(jī)動(dòng)車或高鐵供電系統(tǒng)的滑輪組等。

起重機(jī)

滑輪組

門式起重機(jī)

滑輪組

高鐵供電系統(tǒng)

滑輪組

【中考真題訓(xùn)練】

(2019盤錦)

使用滑輪組提升物體A時(shí)，請(qǐng)用鋼筆畫線代替繩子，畫出最省力的纏繞繩子的方法以及物體A的重力示意圖。

滑輪組

2.(2019銅仁)

一名工人站在地面上，利用如圖所示的滑輪組將重物從地面提升到屋頂。繩索的自由端需要向下拉。請(qǐng)使用鋼筆線代替繩子來繪制最省力的方式來纏繞滑輪組。。

滑輪組

3、如圖所示，有人站在A處，通過一根繩子和兩個(gè)滑輪勻速提升物體B。所用拉力為F=100N。物體B重300N（不計(jì)算滑輪重量和繩索重量，也不計(jì)算摩擦力）。取出滑輪組的繞組。

滑輪組

4.（2016年賀州20題20分）

請(qǐng)用筆線代替圖中的繩子，將兩個(gè)滑輪連接起來形成滑輪組，并讓人用力向下拉動(dòng)繩子來提升重物。

滑輪組

5.(2019常德)

用如圖所示的工具吊起同一重物G（排除摩擦力，排除繩索、滑輪和杠桿的重量），最省力的是（）

滑輪組

6.(2019江西)

如圖所示，一個(gè)重量為G的物體在不同的簡(jiǎn)單機(jī)械中（不包括機(jī)械自重和摩擦力）處于平衡狀態(tài)。拉力 F1、F2、F3、F4 之間的關(guān)系為 ( )

滑輪組

A.F23=F41B.F2413

C.F4=F213D.F4231

7.（2019年東營(yíng)第9題）

如圖所示，下列簡(jiǎn)單機(jī)械中，忽略杠桿和滑輪的自重、繩索的重量和摩擦力，提升同一重物時(shí)，最省力的是（）

滑輪組

8.（2018年烏魯木齊6題3分）

如圖所示滑輪組，每個(gè)滑輪的重力相等，排除繩子的重量和摩擦力，G1=60N，G2=38N，A、B兩種情況下繩子的拉力F相等，那么每個(gè)滑輪的重力動(dòng)滑輪是（）

滑輪組

A.3 N B.6 N C.11N D.22N

9.(2019德陽)

如圖所示，用A、B兩種滑輪將重400N的物體勻速向上提升。已知每個(gè)滑輪重20N。忽略繩索的重力以及滑輪與繩索之間的摩擦力，圖A中的小車是靠在繩索上的。繩子的拉力為N，圖B中的人對(duì)繩子的拉力為N。

滑輪組

10.(2019陜西)

工人們使用如圖所示的設(shè)備運(yùn)輸沙石。下列說法正確的是（）

滑輪組

A、滑輪組中的定滑輪可以改變拉力的大小

B、圖中動(dòng)滑輪相當(dāng)于省力杠桿

C、繩索自由端向下拉1m，桶上升2m。

D、質(zhì)量為65公斤的工人使用該滑輪組可提升150公斤的沙石。

11.（2020江西）（雙選）

如圖所示，將重6N的物體勻速拉起20cm。在此過程中，不論滑輪裝置的重量、繩索的重量和摩擦力，下列說法正確的是（）

滑輪組

A、繩子自由端向下拉1.2m

B、繩子對(duì)地面的拉力為1N

C.物體所做的功是1.2J

D、橫梁上的拉力為9N

12.(2020德陽)

如圖所示，當(dāng)水平拉力F=5N時(shí)，可以使物體A沿水平地面向左勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體A的重量為10N，對(duì)地面的摩擦力為8N。如果在10秒內(nèi)，物體A水平移動(dòng)2m，無論繩子和滑輪的重量如何，在此過程中（）

滑輪組

A、拉力F的功率為1W

B、拉力F所做的功為10J

C、物體A的重力所做的功為20J

D、滑輪組機(jī)械效率80%

13.（2020年本溪、鐵嶺、遼陽）

小鵬一家購買了一箱重960N的裝修材料。工人們利用如圖所示的滑輪組，將裝修材料以9m的勻速提升英語作文，耗時(shí)3分鐘。如果滑輪組的機(jī)械效率為80%（不包括箱體重量、繩索重量和摩擦力）。小鵬計(jì)算出的下列物理量正確的是（）

滑輪組

A、繩子自由端以0.05m/s的速度移動(dòng)

B. 所做的有用功是 8640J

C、拉力為240N

D、牽引功率48W

參

測(cè)試

回答

案件

存在

向下

邊

嘗試去找

哦

！

參考答案：

1問題圖片2問題圖片

滑輪組

3題圖片 4題圖片

滑輪組

5.B 6.B 7.B 8.B

9.400 210

10.B11.CD12.D13.B

溫馨提示

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滑輪組定滑輪繞法最省力的繞繩方法是什么？

發(fā)表評(píng)論

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滑輪組 定滑輪繞法最省力的繞繩方法是什么？

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