初中物理滑轮组ppt
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初中物理简单机械知识点:滑轮组
1、定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。
2、特点:可以省力,也可以改变力的方向。
使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,
即(条件:不计动滑轮、绳重和摩擦)。
注意:如果不忽略动滑轮的重量则:
3、动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是:使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍,即s=nh。
如下图所示。
(n
表示承担物重绳子的段数)
4、绳子端的速度与物体上升的速度关系:
滑轮组的组装:
(1)根据的关系,求出动滑轮上绳子的段数n;
(2)确定动滑轮的个数;
(3)根据施力方向的要求,确定定滑轮个数。
确定定滑轮个数的原则是:一个动滑轮应配置一个定滑轮,当动滑轮上为偶数段绳子时,可减少一个定滑轮,但若要求改变力的作用方向时,则应在增加一个定滑轮。
在确定了动、定滑轮个数后,绳子的连接应遵循“奇拴动、偶拴定”的规则,由内向外缠绕滑轮。
初中物理滑轮组知识点总结归纳图滑轮组是物理学中常见的简化模型,广泛应用于各个领域。
在初中物理学习中,滑轮组也是一个重要的知识点。
本文将对初中物理滑轮组相关的知识点进行总结和归纳,并通过图示来更加清晰地展示。
一、滑轮组的定义滑轮组是由若干个滑轮相互连接而成的系统,用于改变力的作用方向、大小和形式的简化机械装置。
通常由滑轮、拉力、驱动力等组成。
二、滑轮组的分类1. 单级滑轮组:由一组相互连接的滑轮组成,常用于改变力的方向。
2. 复合滑轮组:由多级单级滑轮组相互连接而成,常用于改变力的大小。
3. 动静滑轮组:其中一个滑轮固定不动,称为静滑轮,其余的滑轮可以运动,称为动滑轮。
三、滑轮组的原理与特点1. 力的方向改变特点:滑轮组能够改变力的方向,并使力的方向与滑轮组轴线的方向保持一致。
2. 力的大小改变特点:通过改变滑轮组的滑轮个数,可以改变力的大小。
3. 力的形式改变特点:滑轮组能够将小力转换为大力,并保持能量守恒。
4. 滑轮组是理想化模型:滑轮组通常被视为没有质量、摩擦和弹性的理想滑轮,以简化实际情况的复杂性。
四、滑轮组的运动分析1. 张紧力与各部分的关系:对于自由悬吊的滑轮组,张紧力等于提起物体的重力。
2. 张紧力与拉力的关系:当滑轮组连接多个物体时,各部分的拉力相等,且等于滑轮组提起物体的总重力。
3. 沿斜面滑动的滑轮组:在滑轮组沿斜面滑动的情况下,拉力会被分解为平行于斜面方向和垂直于斜面方向的两个分力。
五、滑轮组在实际生活中的应用1. 提升机制:滑轮组广泛应用于提升机制,如电梯、升降机等,用于改变物体的高度。
2. 自行车:自行车的链条与齿轮组合利用滑轮原理来改变速度和力的大小。
3. 吊车:吊车通过滑轮组来提升、运输重物。
六、滑轮组的简单计算1. 力的方向计算:滑轮组中,力的方向与滑轮组轴线方向保持一致。
2. 力的大小计算:可以利用力的大小计算公式,根据滑轮个数进行倍数关系的计算。
总结:本文对初中物理中关于滑轮组的知识点进行了总结和归纳,并通过图示来展示相关内容。
教学设计课题第十二章第2节滑轮教学目标(一)知识与技能:1.认识定滑轮和动滑轮;2.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的构造、特点及其作用;3. 会根据要求使用和组装滑轮组。
(二)过程与方法:经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程,进一步掌握用观察对比来研究问题的方法。
(三)情感·态度·价值观通过了解简单机械的滑轮的应用,初步认识科技对人类社会发展的作用。
重点难点教学重点:定滑轮、动滑轮和滑轮组的构造及其特点。
教学难点:会按要求使用和组装滑轮组。
教学方法讲授、讨论、实验、归纳、对比教具学具多媒体课件、滑轮、细绳、钩码、弹簧测力计、自制带刻度的铁架台教学过程引入教师活动学生活动设计意图复习回顾提问:三类杠杆及特点学生回答问题巩固所学知识,为本节学习变形的杠杆做准备引课今天我们要学习另一种简单的机械——滑轮定义:周边有槽,可以绕轴转动的轮子;滑轮在使用时根据轴位置是否移动可分为定滑轮和动滑轮。
举例生活中哪里用到了滑轮通过生活中的实例,让学生分析,拉近物理与生活的关系,反映出物理是有用的。
展示目标多媒体展示学生认真阅读,明确本节课的学习任务让学生带着任务去学习本节课内容新课学习观察和欣赏漫画一、定滑轮:1、定义:工作时,轴固定不动的滑轮,叫做定滑轮。
2、特点:《演示实验一》:教师演示定滑轮试验结合实验,思考以下问题:1.使用定滑轮的好处是什么?2.使用定滑轮可以省力吗?3.使用定滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?总结:使用定滑轮不省力,不省距离;但可以改变力的方向。
《理论分析》:1、L1=L2,F=G实质是一个等臂杠杆;认真看动画结合刚才的动画尝试理解这一概念观察实验,分析数据可以改变动力的方向。
不能省力。
不能省动力作用点移动的距离。
师生共同分析激发学生的学习兴趣让学生通过观察实验现象和数据思考和总结定滑轮的特点。
结合上节课的力臂画法得出定滑轮实质是一个等臂杠杆走进文本2、距离:绳子自由端移动的距离S和物体升高的距离h关系:S=h;3、速度:绳子自由端移动的速度V绳=V物;二、动滑轮:1、定义:工作时,轴随物体一起运动的滑轮。
物理公式复习速度公式:公式变形:求路程——vt s 求时间——t=svG = mg 浮力公式: F 浮=G – FF 浮=G 排F 浮=ρ水F 浮=G压强公式:物理量 单位F 浮——浮力 NG ——物体的重力 NF ——物体浸没液体中时弹簧测力计的读数 NF1L1=F2L2写成:F1F2 = L1滑轮组: F = 1nGs =nh1W=F s P = W tη= 的单位只要相同即可,Q = c m△t (保证△t >0)Q放= mqW = UItW = UItW = UIt如果电能全部转化为内能,则:Q=W如电热器。
P =WtP = U I串联电路的特点:电流:在串联电路中,各处的电流都相等。
表达式:I=I1=I2电压:电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
表达式:U=U1+U2分压原理:U1U2=R1R2串联电路中,用电器的电功率与电阻成正比。
表达式:P1P2=R1R2并联电路的特点:电流:在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和。
表达式:I=I1+I2分流原理:I1I2=R2R1电压:各支路两端的电压相等。
表达式:U=U1=U2并联电路中,用电器的电功率与电阻成反比。
表达式:P1P2=R2R1利用电能表求解电功:n表示电能表表盘实际转的圈数或闪烁的次数W=nn0kw·h,n0表示电能表表盘上标注的每千瓦时对应的圈数或闪烁次数滑轮种类及结构装置图动力F移动距离SF与物体移动距离h(或S物)的关系力F与物体重力G物(或物体所受摩擦力f关系)及动滑轮的重力G动关系有用功W有用总功W总机械效率η定滑轮sF=s物1、F=G物(不计机械摩擦)2、F>G(考虑机械摩擦)W有用=G物hW总=Fs=W有+W额=G物h +G动h=fs物+W额η=W有W总×100%η=G物nF×100%η=G物G物+G×100%η=f摩nF×100% sF=s物1、F=f(不计机械摩擦)2、F> f(考虑机械摩擦)W有用= fs物动滑轮及滑轮组sF=n s物(n=2)1、F=1n G物(不计机械摩擦及机械自重)2、F=1n(G物+G动)(不考虑机械摩擦)n=2W有用=Gh sF=n s物(n=2)1、F=1n f (不计机械摩擦及机械自重)2、F>1n f(不考虑机械自重)n=2W有用= fs物sF=n s物(n=3)1、F=1n G物(不计机械摩擦及自重)2、F=1n(G物+G动)(不考虑机械摩擦)n=3W有用=Gh sF=ns (n=3)1、F=1n f (不计机械摩擦及机械自重)2、F>1n f (不考虑机械自重)n=3W有用= fs物特殊装置sF=1n h (n=2)1、F=nG物(不计机械摩擦及机械自重) 2、F=nG物+G动(不考虑机械摩擦)n=2W有用=GhsF=1n s (n=2)1、F=n f(不计机械摩擦及机械自重) 2、F> n f (考虑机械摩擦)n=2W有用=fs物时间:2021.02.05 创作:欧阳科。
专题20 滑轮【考点预览】考点1 定滑轮考点2 动滑轮考点3 滑轮组考点4 斜面考点1 定滑轮【经典真题】如图所示,这是起重机吊臂上的滑轮组。
闭合开关,通过电动机拉动顶端钢绳向左移动从而吊起重物,电动机工作时将电能转化为_____能;上端两个滑轮的作用是_____;使用起重机吊起重物_____(选填“能”或“不能”)省功。
【答案】机械改变力的方向不能【详解】[1]电动类用电器主要将电能转化为机械能。
电动机属于电动类,电动机工作时,将电能主要转化为机械能;[2]工作时位置不随重物移动的滑轮叫定滑轮,定滑轮不能省力但可以改变拉力的方向。
起重机吊臂上端两个滑轮是定滑轮,它们的作用是改变力的方向;[3]省力的机械费距离,费力的机械省距离,使用任何机械都不省功,所以使用起重机吊起重物也不能省功。
【常用结论】(1)使用时,物动轮不动;(2)改变力的方向,不能省力,也不省距离【易错点】实质:等臂杠杆【经典变式练】1.下图所示的机械中,本质上属于等臂杠杆的是()A.钢丝钳B.动滑轮C.旗杆顶的定滑轮D.斜面【答案】C【详解】A.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;B.动滑轮实质上是动力臂等于阻力臂2倍的杠杆,是省力杠杆,故B不符合题意;C.旗杆顶的定滑轮实质上是动力臂等于阻力臂的等臂杠杆,故C符合题意;D.斜面是省力机械,但不是杠杆,故D不符合题意。
故选C。
2.图甲中旗杆顶端的滑轮是一种简单机械,升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的_______。
图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀,使用这种剪刀的好处是可以省_______(选填“力”或“距离”),如果树枝太硬不容易剪断,可以使树枝到支点O的距离变_______一些。
【答案】方向力近【详解】[1]旗杆顶端的滑轮是一种简单机械,升旗时不随红旗一起升降为定滑轮,使用这种滑轮的目的是改变力的方向。
[2][3]园艺工人修剪树枝时使用的剪刀,由图可知使用这种剪刀时,动力臂长,阻力臂短,可以省力,如果树枝太硬不容易剪断,可以使树枝到支点O的距离变近一些,减小阻力臂。
滑轮定义及作用滑轮定义滑轮作用定滑轮动滑轮复合滑轮030201滑轮分类与特点滑轮在生活中的应用如电梯、升降机等,利用滑轮组实现重物的升降。
如自行车、汽车等交通工具中的链条、皮带轮等,通过滑轮的旋转传递动力。
如划船机、动感单车等健身设备中,利用滑轮的旋转来实现锻炼效果。
在建筑、桥梁等工程中,利用滑轮组来实现吊装、牵引等作业。
升降设备传动装置健身器材工程应用滑轮工作原理滑轮定义滑轮分类工作原理受力分析方法受力分析要点受力分析步骤注意区分内力和外力,正确画出受力图,合理选取坐标系。
典型受力分析例题一例题二例题三解析方法典型例题解析优点改变力的方向:通过调整动滑轮的位置,可以改变力的方向,使工作更加增加摩擦:动滑轮的移动会增加与绳子之间的摩擦,导致机械效率降低。
缺点010405 0206 03动定滑轮组合使用效率计算公式推导定义机械效率推导滑轮组效率公式影响效率因素探讨01020304滑轮组自身重力提起物体的重力绳子段数摩擦和空气阻力通过采用轻质材料或优化结构设计来减轻滑轮组自身重力,从而提高机械效率。
减轻滑轮组自身重力增加提起物体的重力减少绳子段数减少摩擦和空气阻力在条件允许的情况下,增加提起物体的重力可以提高有用功占总功的比例,从而提高机械效率。
在满足使用要求的前提下,尽量减少绳子段数可以降低额外阻力,提高机械效率。
通过改进润滑方式、选用优质轴承、优化滑轮形状等措施来减少摩擦和空气阻力,从而提高机械效率。
提高效率方法改变力的方向滑轮组能够将竖直向上的拉力转变为水平方向的牵引力,方便操作。
省力作用起重机通过滑轮组实现重物的省力提升,减小了所需的操作力。
提高工作效率滑轮组的机械效率较高,能够减小能量损失,提高起重机的整体工作效率。
起重机中滑轮组应用电梯中滑轮组应用平衡作用电梯中的滑轮组起到平衡轿厢和对重的作用,保证电梯运行的稳定性。
导向作用滑轮组能够引导钢丝绳在正确的路径上运动,确保电梯的安全运行。
缓冲作用在电梯启动和停止时,滑轮组能够减小钢丝绳的张力波动,起到缓冲作用。