第2节 滑轮
一、学习目标
1.认识定滑轮和动滑轮的本质及其作用。
2.知道简单机械的一些应用。
3.知道轮轴和斜面也能省力。
学习重点是认识定滑轮和动滑轮的本质及其作用。
学习难点是的轮轴和斜面也能省力的理解。
二、知识点解读
知识点一:定滑轮
(1)实质:是一个等臂杠杆。支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。
(2)特点:不能省力,但可以 改变力的方向。
知识点二:动滑 轮
(1)实质:是一个动力臂是阻力臂2 倍的省力杠杆。支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点, 动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径。
(2)特点:能省一半的力,但不能改变动力的方向,且多费一倍的距离。
知识点三:滑轮组
(1)连接:两种方式,绳子可以先从定滑轮绕起,也可以先从动滑轮绕起。
(2)作用:既可以改变力的大小又可以改变力的方向,但是费距离。
(3)省力情况:F=(G+G动)/n;绳子自由端移动的距离s=nh,其中n是绳子的段数,h是物体移动的高度。
知识点四:轮轴和斜面
(1)轮轴:实质是可以连续旋转的杠杆,是一种省力杠杆。轮和轴的中心是支点,作用在轴上的力是阻力F2,作用在轮上的力是动力F1,轴半径r,轮半径R,则有F1R=F2r,因为R>r,所以F12。
(2)斜面:是一种省力机械。斜面的坡度越大,省力越多。
三、深化理解知识点的例题及其解析
【例题1】小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶,动滑轮重20N(不计绳重和摩 擦),小明拉绳子的动力为 N;如果向水桶内再加入40N的水,提起时动滑轮的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案:80;变大。
【例题2】用如图装置,在20s内将80N的水桶提升3m,拉力为50N,则拉力的功率
为 W.若不计绳重和摩擦则动滑轮的重力为 N。
答案:15;20。
解析:本题考查了学生对有用功、总功、功率公式、动滑轮s=nh的理解和运用,已知条件已给出,难度不大。
(1)先根据s=2h求出绳子自由端移动的距离,然后根据W总=Fs拉力做的总功,最后根据P=求出拉力的功率;