环球雅思学科教师辅导讲义讲义编号：组长签字：签字日期：学员编号：年级：八年级课时数：3课时学员姓名：辅导科目：物理学科教师：课题简单机械——滑轮授课日期及时段 2013年8月7日 8:00-10:00教学目标了解杠杆的定义和五要素，能够画出杠杆的力臂，能利用杠杆平衡条件进行计算，了解定滑轮和动滑轮的实质和特点，会利用定滑轮和动滑轮的特点进行有关的计算重点、难点杠杆力臂的画法；滑轮组的有关计算（功和机械效率）教学内容一、本周错题讲解例1（镇江市中考试题）如图1（a）所示的杠杆重；不计，O为支点，AO＝0.2m，当在A点悬吊一重6N 的物体，绳子的拉力F＝3N时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力矿的力臂l2，力臂l2为________m．例2如图所示，作用在杠杆左端且始终垂直的力F，将杠杆由水平位置OA缓慢拉至OB，则在这个过程中力F将（填“变大”“变小”或“不变”）例4如图3（a），物体A重30N，挂在水平横杆C端，横杆可绕A点转动，绳子BD作用于A C，使AC处于静止状态，水平横杆AC长2m．BC长0.5m，若杆重不计，绳子BD作用在横杆上的拉力大小是________N．若考虑杆重为20N，拉力大小又是________．二、知识点梳理1、定滑轮：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。

④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G绳子自由端移动距离S F(或速度v F) = 重物移动的距离S G(或速度v G)F1 l1F2l2l1l2F2F12、动滑轮：①定义：和重物一起移动的滑轮。

（可上下移动，也可左右移动） 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。

④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G 只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= 12(G 物+G 动)绳子自由端移动距离S F (或v F )=2倍的重物移动的距离S G (或v G ) 3、滑轮组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③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1n G 。

只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1 n (G 物+G 动) 绳子自由端移动距离S F (或v F )=n 倍的重物移动的距离S G (或v G )组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G 物+G 动) / F 求出绳子的股数。

然后根据“奇动偶定”的原则。

结合题目的具体要求组装滑轮。

滑轮组的组装方法：按照“奇动偶定”原则：当承重绳数n 为奇数时，绳子固定端应拴在动滑轮上（即“奇动”），若不改变力的方向，则需要的动滑轮数=定滑轮数=n-1/2，若要改变力的方向，则需要添加一个定滑轮；当承重绳数n 为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上（即“偶定”），如不改变力的方向则动滑轮数位n/2个，定滑轮比动滑轮少一个，若要改变力的方向，则定滑轮数应等于动滑轮数。

三、经典例题例1 （长沙市中考试题）在图4（a ）中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法．（a ） （b ）图4如图4（b ），绳子的绕法为最省力。

（1）使用滑轮组竖直提起重物第一种情况，在忽略动滑轮重和摩擦及绳重等额外阻力时，绳子自由端拉力：F ＝nG 物．如图4（b ），n ＝4，F ＝4G第二种情况，不计摩擦和绳重，但考虑动滑轮重．拉力：F ＝nG G 动物+如图4（b ），若物体重500N ，动滑轮重100N ，则拉力：F ＝4100500NN +＝150N ．第三种情况，又要考虑动滑轮重，又要计摩擦等额外阻力，则应从机械效率去考虑求出拉力．公式推导：η＝总有W W ＝Fs Gh拉力：F ＝s Gh⋅η，如图4（b ），若物体重500N ，滑轮组机械效率为70%，s ＝4h ，则拉力： F ＝s Gh ⋅η＝47.0500⨯N≈178.6N（2）使用滑轮组平拉重物图5如图5，用滑轮组匀速．．拉动物体A ，这时拉力F 大小和重量无直接关系． 在不计滑轮重，滑轮摩擦等额外阻力时，拉力：F ＝n F '＝nf，其中f 表示A 与地面的摩力．n 表示与动滑轮连接的绳子根数．设：A 重120N ，A 与地面摩擦力为30N ，则拉力：F ＝330N＝10N ．例2 （黄冈中考试题）如图6所示，物体M 放在水平桌面上，现通过一动滑轮（质量和摩擦不计）拉着M 向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为10N ．若在M 上加放一物块m 可保持M 向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力，则F ′ （ ）图6A ．M 运动时受到向左的摩擦力B ．加放m 前，M 受到10N 的摩擦力C ．加放m 前，M 受到20N 的摩擦力D ．加放m 后，力F ′，保持10N 不变精析 此题考查学生对平拉滑轮组的受力分析，并考查学生对滑动摩擦力随压力增大而增大的知识点．未加m 之前，拉力F 与弹簧测力计的示数相同，也为10 N ．用动滑轮匀速拉重物，F ＝2f，f ＝2F ＝20N ．f 方向向右．C 选项是正确的．加放m 后，F ′＝2f '，由于M 对地面压力增大，所以摩擦力增大，F ′也增大，F ′＞10N ．答案 C例3 下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。

动滑轮重 G 动／N 物重 G ／N 钩码上升 高度h ／m 动力 F ／N 动力作用点移距离s ／m滑轮组的 机械效率η 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6% 2 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6% 3 0.5 4 0.1 2 0.3 (1)请在图15中画出实验中滑轮组的绕绳方法。

(2)将表格中的数据补充完整。

(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的额外功外，其它额外功将_________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。

进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与_________和_________有关。

(4)第一次实验中，钩码上升0.1m 所用的时间为1.5s ，则动力的功率为_________W 。

例4 如图8，滑轮及绳子的质量和摩擦不计，物体A 重G 1，木板重G 2，要使木板处于平衡状态，求：（1）绳子对A 的拉力多大？ （2）A 对木板压力多大?精析 分析绳子上的拉力（且同根绳子上的拉力，大小不变），然后以某物为研究对象，列出受力平衡式．解 （1）研究绳子1、2、3、4上拉力，如图8，设与A 相连的绳子2的拉力为F ，则绳子3的拉力也为F ，绳子4的拉力为2和3的拉力之和为2F ，绳子1的拉力也为2F ．图8以物体A 和板为研究对象： 向下受重力为：G l ＋G 2向上受绳子1、2、3的拉力，大小为：4F ．A 和木板处于静止状态：4F ＝G 1＋G 2F=421G G + （2）以A 为研究对象： A 受重力G 1，拉力F ＝421G G + 和持力N ． A 静止时，G l ＝F ＋NN ＝G 1－F ＝G 1－41G 1－41G 2＝43G 1－41G 2根据相互作用力大小相等，A 对木板的压力：N ′＝43G 1－41G 2 答案 （1）421G G （2）43G 1－41G 2 例5 （福州市中考试题）如图9，物体A 重50N ，物体B 重30N ，物体A 在物体B 的作用下向右做匀速直线运动．如果在物体A 上加一个水平向左的力F 2拉动 物体A ，使物体B 以0.1m/s 的速度匀速上升，2s 内拉力F 2所做的功是________J ．（滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）图9精析 拉力的功W ＝Fs ，要正确求出功，必须求出拉力和拉力移动的距离，这就和滑轮组的受力分析综合起来了．已知：GA ＝50N ，G B ＝30N ，v B ＝0.1 m/s ，t ＝2s ． 求：W解 A 向右运动，受向右拉力F 1和向左的摩擦力f ，A 匀速运动：f ＝F l ． 与B 相连的滑轮上方共有3根绳子承担物重G B ．∴ F 1＝31G B ＝31×30＝10f ＝F 1＝10N当A 向左运动时，A 受向左的拉力F 2和向右的摩擦力f 及向右的绳子拉力F 1．F 2＝f ＋F 1（F 1=31G B ＝10N ），f 大小不变∴ F 2＝10N ＋10N ＝20N在2s 内，物体上升距离h ＝v B ×t ＝0.1m/s ×2s ＝0.2m 拉力移动距离s ＝3h ＝3×0.2m ＝0.6m 拉力做的功W ＝F 2s ＝20N ×0.6m ＝12J答案 12J 四、课堂练习1、一人利用如图4所示的滑轮组匀速提升重为450N 的物体，若每个滑轮重50N ，人重600N ，则人对地面的压力是________N ．（不计摩擦力）2、如图6所示，不考虑滑轮重及摩擦力，物B 重20N ，A 为一动滑轮，绳的一端固定在地面上，当滑轮在力F 的作用下匀速上升时1m 时，则所用拉力F 大小和物B 上升高度分别为（ ） A ． 15N 、1m B ． 40N 、2m C ． 30N 、2m D ． 60N 、1m图4 图5 图63、某人用如图所示的定滑轮将重为G的重物匀速提起，若作用在绳的自由端的力分别为F1、F2、F3，则（）A. F1>F2>F3B. F1＜F2＜F3C. F1＝F2＝F3D. F1＝F3＜F24、如图所示，滑轮自身重力和摩擦不计，请按题中所给的F与G的关系要求，在图中用笔画线代替绳子将滑轮组绕好。

5、（多选）如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离．所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力的作用点移动距离分别是S1、S2、S3，移动速度分别为V1、V2、V3，不计滑轮摩擦，则（）A．F1：F2：F3=2：1：4 S1：S2：S3=2：1：4B．F1：F2：F3=2：1：4 S1：S2：S3=2：4：1C．F1：F2：F3=2：4：1 V1：V2：V3=2：1：4D．F1：F2：F3=2：1：4 V1：V2：V3=2：4：16、如图所示的装置，滑轮自重20N，其下端挂重280N的物体G，杠杆可绕水平轴无摩擦地转动，绳和杠杆都是轻质的，杠杆上标度的间距相等．要在图示水平位置平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（）A．150N B．200N C．300N D．400N7、如图7，金属块M静止置于水平地面上时，对地面的压强为5.4×105Pa，轻质杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝5∶3，在杠杆的B端，用轻绳将金属块吊起，若在杠杆的A端悬挂质量为m＝4kg的物体时，杠杆在水平位置平衡，此时金属块对地面的压强为1.8×105Pa．若要使金属块离开地面，那么杠杆A端所挂物体的质量应为多少?8、用如图所示滑轮组匀速拉动重1000N的物体A，所用拉力F=100N．绳子自由端移动速度为0.2m/s．求物体与地面之间的摩擦力f和2秒内物体移动的距离．（不计滑轮重和轮和轴之间的摩擦）五、课后作业1.如图7所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动。