第4节简单机械——滑轮与机械效率
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课程标准课标解读
解读1:知道定滑轮和动滑轮的特点,知道滑轮组(限于两个
1.了解定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点和
滑轮的滑轮组的特点能使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮
实质,知道杠杆使用过程中能量转化。
组)解决简单的问题,常见题型为选择题、填空题、实验探
2.理解机械效率,识别有用功、额外功和
究题和解答题,难度稍大。
总功,区别机械功率和机械效率,学习
解读2:会解决滑轮、杠杆等简单机械与压力、摩擦力等力
测量计算简单机械的机械效率。
学综合问题,常见题型为选择题解答题,难度较大。
知识精讲
知识点01滑轮的分类与作用
(一)滑轮的定义
滑轮是一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子
(二)滑轮的分类和作用
使用滑轮工作时,根据滑轮轴的位置是否移动,可将滑轮分成定滑轮和动滑轮两类。
定滑轮动滑轮
定义轴固定不动轴随物体一起移动
不省力,不省距离,但能够改变力的省一半力,费一倍距离,并且不能改变力
特点
作用方向的作用方向
应用旗杆顶部的滑轮起重机的动滑轮
(三)定滑轮和动滑轮的实质
(1)定滑轮可以看做一个变形的杠杆,如图所示,滑轮的轴相当于支点,动力臂和阻力臂都等
于滑轮的半径,根据杠杆的平衡条件可知:F=G,所以不省力。因此,定滑轮的实质是一个等
臂杠杆。
(2)动滑轮也可以看做一个变形的杠杆,如图所示,支点o在滑轮的边缘上,动力臂为阻力臂
的2倍,故动力F是阻力F的二分之一,即动滑轮能够省一半力。因此,动滑轮的实质是
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,使用动滑轮费一倍的距离,如物体上升距离为h,则绳子
自由端移动的距离s=2h。
【能力拓展】
例:用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体,拉力F的f的值
题图可知:拉力F的方向不是竖直向上的,则力F的力臂将不再是动滑轮的直径,
而是小于直径,如图所示,根据杠杆的平衡条件FL=(G+G)r,
轮
【即学即练1】(2019?温州一模)一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按图中所示的甲、乙
两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中匀速拉出比较这两个装置(绳子与滑轮间的摩擦及
滑轮自重不计),下列说法正确是()
A.乙比甲省力B.甲比乙省力C.甲比乙省功D.乙比甲省功
【即学即练2】(2019?瓯海区二模)如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械,借助这
种装置可以将较重的物体搬运到高处。某人借助该装置提升重物G(不计摩擦和装置的
自重)。下列说法错误的是()
A.图中a可简化为定滑轮
B.图中b可简化为动滑轮
C.人将绳子向下拉1米时,重物G也上升1米
D.利用该装置不仅可以省力,也能改变力的方向
知识点02使用定滑轮和动滑轮的几种情况(图中物体全部匀速
运动)
定滑轮动滑轮
图
示
表F=(G+G)/2F=F/2F=2G+GF=2F