初中物理滑轮知识点复习
沙田一中庞淦文2011-5-3
【关键词】初中物理,滑轮,动滑轮,定滑轮,绕法,省力,综合计算题.
【摘要】关于滑轮的知识点是初中物理的重点问题,但由于滑轮一些核心问题比如绕法,计算题,一直是很多同学学习的难点。
为使同学们更好地解决这部分问题,现将该部分知识点一些解题方法归纳和总结.
正文:滑轮是生产生活中所需要的一种简单的机械。
在学完杠杆后，我们知道在生活中为了省力或省距离会采用一些简单的机械，不仅如此，我们有时还关注是否方便，如升旗、往高处搬运重物等，从生活的需要和滑轮作为中考物理重要考查内容之一,引入滑轮知识点的复习.
~
一、复习初中物理滑轮的基础知识点)1(
1、定滑轮：如图甲:
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。
2、动滑轮：如图乙:
①定义：和重物一起移动的滑轮。
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。
3、滑轮组: 如图丙:
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.
用滑轮组做实验，很容易看出，使用滑轮组虽然省了力，但是费了距离——动力移动的距离
(绳子的自由端)大于货物升高的距离。
③拉力和阻力f(或物体重力G)的关系是)2(:在忽略动滑轮重力和轮与轴上的摩擦的条件下,
阻力f(或物体的重力)由几段绳子承担,拉力
就是阻力(或物重)的几分之一.即
)(n
G F n f F ==或 拉力作用点移动的距离s 与重物移动的距离
h 的关系:S=nh ]
4、滑轮组的变形如右图2
图2
公式总结：s=nh, V 绳=n*V 物 , n G G F n G F 物
动或+==,
s ：绳子自由端移动的距离,V 绳：绳子自由端移动（上升/下降）的速度.
h ：重物被提升的高度, V 物：物体移动（上升/下降）的速度.
n ：承重的绳子段数, G ：物重, 动G :动滑轮或吊机的重力.
二、滑轮组的绕法)3(:要设计F=G n
1 (1).如n 为偶数,则定滑轮、动滑轮数目上下部分平分,如n=2则安排1个定滑轮在上面,安排1
个动滑轮在下面.
/
同时,要从上端定滑轮开始绕起,
如绳子的自由端在右边,则往顺时针方向开始绕;
如绳子的自由端在左边,则往逆时针方向开始绕.
这样,可以省力和改变力的方向. 如图1:
反之,把上面的方法反过来,即从下端动滑轮开始绕,则可以达到最省力,
使F=G n 1
1+成立,但不能改变力的方向.如图2: 注:以上两个滑轮组相同,两条绳子一样,不计绳子与滑轮的摩擦力,
两个滑轮组虽然省力程度不同,但机械效率相同.
图1 图2
(2).如n 为奇数,则定滑轮数目为
21+n ,在上部分、动滑轮数目为21-n , } 在下部分,如n=3则安排2个定滑轮在上面,安排1个动滑轮在下面.
同时,要从数目较少的下端动滑轮开始绕起,
如绳子的自由端在右边,则往顺时针方向开始绕;
如绳子的自由端在左边,则往逆时针方向开始绕.
这样,可以省力又改变力的方向. 如图3:
图3
反之,把上面的方法反过来,即如n=3,则1个定滑轮在上面,安排2个动滑轮.同
时,在从数目较少的上端定滑轮开始绕,则可以达到最省力,使F=
G n 1
1+成立,但不能改变力的方向. 如图4:
"
图4
注:滑轮是奇数个,无论上面哪种情况,均从滑轮数目较少的一端开始绕。
举例子:如图，按要求给滑轮组绕线.（G 为物体重，不考虑摩擦及动滑轮、绳子的重力）
第一幅:要求最省力,改变力的方向,绳子的自由端在左端,则按上面第(1)原则,从上面动滑轮开始绕, 且往逆时针方向开始绕;
第二幅:要求省力, 不改变力的方向,绳子的自由端在左端,则按上面第(1)原则,从下端动滑轮开始绕, 且往顺时针方向开始绕;
）
第三幅:要求最省力,不改变力的方向,绳子的自由端在右端则按上面第(1)原则,从下面动滑轮开始绕, 且往逆时针方向开始绕;
第四幅:要求最省力,不改变力的方向,绳子的自由端在右端则按上面第(2)原则,从上面定滑轮开始绕, 且往逆时针方向开始绕;
答案:
温馨提示: 在滑轮组的绕法题目中,关
键是让学生记住,如何安排上端定滑轮,
下端动滑轮的数目,从上端还是下端开
始绕.至于到底是顺时针绕,还是逆时
针绕倒不是最难的,不须死记,做题时
可以试着在草稿纸上按顺时针绕画或逆时针画,看下是否符合题目要求.
三、两道典型的综合性计算题.
1.(2010年广州中考物理试题) 如图23所示（滑轮组的绕绳未画出）)1(，人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m 、重物匀速上升了0.5m ， 已知滑轮组的机械效率为70%（g ＝10N/kg ）．
~
（1）人的拉力的功率多大
（2）被吊起的重物质量多大
（3）按题意画出滑轮组的绕绳．
解析：前两问涉及到了功率，重力做功的知识点，第三问涉及到了滑轮的
知识点，易出错。
解：（1）W s
m N t S F t w p 90105.1600=⨯=⋅==拉 （2）由于J m N W W 9005.1600=⨯==拉总
%70%100=⨯=总有用W W η $
总有用W mgh Gh W ⋅===η
kg gh W m 1265
.010%70900=⨯⨯=⋅=总
η (3)易错:2===
F
mg F G n (因有机械效率的存在,所以非理想条件下,关系式不能成立.) 正确:35.05.1===h s n
2．（2010年大连市中考题）某建筑工地用升降机提升实心砖的
示意图如图9所示。
升降机货箱的重力是300N ，g 取10N/kg 。
不
计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。
试求：
⑴已知砖的密度是2×103kg/m 3，每块转的体积是×10-3m 3,则每块
砖的重力是多少
⑵如果钢丝绳上允许施加的最大拉力是2100N ，则该升降机一次
最多能匀速提升多少块砖
<
（3）某次提升中，升降机在50 s 内将货物匀速提升了10m ，钢丝绳的拉力是2000N 。
则钢丝绳的拉力的功率是多少)1(
解:(1).kg V m 3105.110233=⨯⨯⨯=⋅=-ρ
N mg G 30103=⨯==砖
(2).20030
3006300630021003=-=-==⨯=⋅=砖自总砖总G G G N N
F n
G (有的同学往往忘记:升降机货箱的重力是300N.这一条件)
(3).W t nh F t S F t W P 120050
1032000=⨯⨯=⋅=⋅==拉 本题要注意动滑轮或装货的吊机的自身的质量或重力.
总结, 在中考物理复习中,滑轮类的问题往往使同学们思路比较混乱,找不到解决问题的
突破口.以上介绍解决此类问题的方法和技巧,会使问题简单化、条理化,起到事半功倍的效果,即我们引导学生,在滑轮内容上要注意三方面的知识点:
1、定滑轮、动滑轮的特点,实质,变形.
2、滑轮组的省力情况的判断,设计和绕法.
3、注意滑轮与力,功,能,机械效率等的联系在一起的综合性计算题.
参考文献
(1)、《中考先锋-中考总复习-物理》主编:文杨,广西师范大学出版社,2010-12 第九版
(2)、《特高级教师-点拨中考-物理》总主编:荣德基,吉林教育出版社,2007-1 第一版
(3)、《百度-百科-滑轮》网址:。