定滑輪演算法

1. 初二物理滑輪教案_八年級物理滑輪教學教案

在八年級的物理學習過程中，會學到《滑輪》這一課，那麼老師在上課之前要做好教案的設計。下面是我收集整理關於初二物理滑輪教案以供大家參考學習。

初二物理滑輪教案設計

教學准備

教學目標

1.1 知識與技能：

1.認識定滑輪和動滑輪。

2.知道扒枯使用滑輪的好處，理解定滑輪、動滑輪、滑輪組的作用。

3.會根據滑輪的掛線判斷省力情況，會根據要求正確組裝滑輪組

4.掌握滑輪組的規律及公式，能應用做題。

1.2過程與方法 ：

1、經歷「探究滑輪的使用方法及工作特點」過程，運用實驗歸納法得出結論。

2、通過將定滑輪抽象成等臂杠桿、將動滑輪抽象成省力杠桿的過程，感受建模的科學方法

1.3 情感態度與價值觀 ：

1.培養學生熱愛科學,探索真理,實事求是的科學態度和嚴謹的思維習慣 2.通過了解簡單機械的應用，初步認識科學技術對人類社會發展的作用

教學重難點

2.1 教學重點 1.理解定滑輪、動滑輪、滑輪組的特點。

2.會根據滑輪的掛線判斷省力情況，會根據要求正確組裝滑輪組

3.掌握滑輪組的規律及公式，能應用做題。

2.2 教學難點 1.會根據滑輪的掛線判斷省力情況，會根據要求正確組裝滑輪組

2.掌握滑輪組的規律及公式，能應用做題

教學工具

彈簧秤、鉤碼、動滑輪、定滑輪、繩、小木塊

教學過程

6.1 引入新課

【師】定滑輪在生產、生活中比較常見，比如每周一早上升旗時就要用到滑輪。春型洞目的就是要改變動力的方向，人站在地上就可以把國旗升到旗桿頂。

生活中的定滑輪：旗桿的頂端、起重機、打樁機等。

6.2 新知介紹

【師】情景創設：

工人要裝修三樓的房子，他們需要把貨物從地面運到三樓。工人甲在底樓地面，工人乙站在三樓。他們都想利用一根繩子和一隻滑輪將貨物從地面運到三樓。

提出問題：如果你是工人甲，你該怎麼使用滑輪，將貨物從地面運到三樓?如果你是工人乙，你又該怎麼使用滑輪，將貨物從地面運到三樓?

【生】可以用滑輪。

【師】那麼用什麼滑輪呢?我們剛看到的升國旗，是人站在地面上，把國旗升到上面去了，那麼剛剛說的，如果人也在上面呢，這個時候怎麼把貨物運到上面呢?

所以我們不能用定滑輪，但是可以使用動滑輪。下面我們來介紹一下滑輪的幾種型別：

1 定滑輪

①定義：中間的軸固定不動的滑輪。

②實質：定滑輪的實質是：等臂杠桿。

③特點：使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。

④對理想的定滑輪不計輪軸間摩擦F=G。

繩子自由端移動距離sF 或速度vF=重物移動的距離sG或速度vG

【師】探究使用定滑輪的特點

1.按右圖所示方式組裝定滑輪。

2.在它的左側掛鉤碼，右側豎直向下拉彈簧測力計，觀察比較彈簧測力計示數與鉤碼所受重力的關系。將實驗資料記錄在表中

3.改變彈簧測力計拉力的方向，再進行觀察和比較。

4.改變鉤碼的個數，重做上述實驗。

5.分析表中的資料，得出的結論是：

【師】綜上，定滑輪的好處就是能改變力的方向，但是不能省力。那麼現在，如果沿著不同方向拉繩子，一樣可以將物體勻速舉高，那麼力的大小會一樣嗎?

【生】通過分析力臂，在斜拉的時候，力臂仍然是等於滑輪半徑，所以租喊力臂不變，力也不變。

【師】結論：

定滑輪特點：①F=G，即不省力，也不費力;②s=h，即不省距離，也不費距離;③作用：改變用力的方向，定滑輪實質是一個等臂的杠桿。

2.動滑輪

【板書】

定義：和重物一起移動的滑輪。可上下移動，也可左右移動

②實質：動滑輪的實質是：動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。

③特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。

④理想的動滑輪不計軸間摩擦和動滑輪重力則： F=1/2G;

只忽略輪軸間的摩擦則：F=1/2G物+G動

繩子自由端移動距離sF或vF=2倍的重物移動的距離sG或vG。

【師】生活中的動滑輪：起重機、打樁機等。

探究使用動畫滑輪的特點

1.按右圖所示方式組裝動滑輪。

2.豎直向上拉彈簧測力計，使鉤碼保持平衡態，讀出彈簧測力計示數，並思考這個示數與鉤碼所受重力的關系。將實驗資料記錄在表中

3.改變鉤碼的個數，重做上述實驗，進行觀察和比較。

4.分析表中的資料，得出的結論是：

【板書】動滑輪實質上是一個動力臂是阻力臂的二倍的省力的杠桿

動滑輪：①F=G/2，即使用動滑輪省一半力;②s=2h，即動力移動的距離是物體移動距離的兩倍，動滑輪是一種費距離的機械;③不改變力的方向

分析：當提起重物的時候，支點在哪裡?

在繩子和輪接觸的地方這是動力作用線，這是阻力作用線，邊講邊用手比劃把動力臂和阻力臂畫出來從支點到動力作用線的距離為動力臂;從支點到阻力作用線的距離為阻力臂。先用手比劃動力臂等於直徑，阻力臂等於半徑，即l1=2l2。

3 滑輪組

【師】我們已經學過了定滑輪與動滑輪，生活中的吊車下左圖其實就是由定滑輪和動滑輪組成的滑輪組，其示意圖如下右圖。

【師】使用動滑輪能省一半力。動滑輪由兩根繩子共同承擔重物，因此每根繩子各承擔物重的一半。定滑輪的好處是可以改變動力的方向，動滑輪的好處是可以省一半力。如果既想省力又想改變動力的方向，怎麼辦呢?

【生】把定滑輪和動滑輪組合在一起。我們把定滑輪和動滑輪組合在一起，稱它們為滑輪組。

【板書】定義：將定滑輪和動滑輪組合在一起的組合裝置稱為滑輪組。

特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向。

1.確定承擔物重的繩子的段數n的方法

在動滑輪與定滑輪之間畫一條虛線，將它們隔離開，只計算繞在動滑輪上的繩子段數。

理想的滑輪組不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力拉力F=1/nf物。

只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F=1/nf物+f動。

2.拉力通過的距離s與物體移動高度h的關系

利用滑輪組提起物體時，動力F通過的距離s與物體被提高的高度h的關系是s=nhn表示承擔物重的繩子股數

繩子自由端移動速度VF =n倍的重物移動的速度VG。

3.省力情況的確定方法

1滑輪豎放時，在不考慮摩擦及動滑輪受到的重力的情況下，使用滑輪組時，滑輪組用幾根繩子吊著物體，提起物體所用的力就是重物的幾分之一。

2滑輪組橫放時，滑輪組用幾段繩子拉著物體做勻速直線運動，拉力大小就是物體所受摩擦力的幾分之一。不計繩與滑輪之間的摩擦時，F= f物，此時繩子自由端移動的距離s與物體移動的距離S物的關系為：S=nS物

4.組裝和設計滑輪組

【板書】由省力情況判定繩的固定端位置

1. 利用F= G總，求出承擔總重的繩子股數n，然後根據「奇動偶定」的原則。結合題目的具體要求組裝滑輪

2. 判定繩子固定端位置：n為偶數，則繩子固定在定滑輪上;n為奇數，則繩子固定在動滑輪上

3. 動滑輪個數為N,和動滑輪相連的繩子段數為n=2N或n=2N+1時，使用的動力最小，即最省力

課後小結

定滑輪特點：①F=G，即不省力，也不費力;②s=h，即不省距離，也不費距離;③作用：改變用力的方向，定滑輪實質是一個等臂的杠桿。

動滑輪特點：①F=G/2，即使用動滑輪省一半力;②s=2h，即動力移動的距離是物體移動距離的兩倍，動滑輪是一種費距離的機械;③不改變力的方向

滑輪組特點：將定滑輪和動滑輪組合在一起的組合裝置。

使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向。

利用滑輪組提起物體時，動力F通過的距離s與物體被提高的高度h的關系是s=nhn表示承擔物重的繩子股數

繩子自由端移動速度vF =n倍的重物移動的速度vG

初二物理滑輪教案練習題：

1、使用如圖所示的裝置勻速提起重物G所有的拉力中D

A.F1最大 B.F2最大 C.F3最大 D.一樣大

2、如圖所示，不計滑輪及繩重，以及滑輪與繩之間的摩擦，水平拉力為F，物體的重力為G，且在水平面上勻速向右滑動，物體所受的摩擦力的大小等於 D

A、F B、G C、G/2 D、F/2

3、如圖所示表示三種不同的滑輪組，用它們提起重為G的相同重物，在A端所用的拉力分別為 G/3 ; G/4 ; G/5 。不計滑輪本身的重和摩擦。

4、圖1中A是動滑輪。利用這樣的裝置把物體舉高，用力的方向應向__上__選填「上」、「下」。如果A重2牛，要提起50牛的物體，至少要用_26_牛的拉

力。若要使物體上升2米，應將繩的自由端拉動__4__米。

5、如圖所示，在豎直向上大小為10N的力F的作用下，重物A沿豎直方向勻速上升.已知重物A上升速度為0.2m/s，不計滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦，則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為D

A.20N;0.4m/s B.20N;0.1m/s C.5N;0.4m/s D.5N;0.1m/s

物體橫放時，拉力等於物體受到的摩擦力的1/n繩子股數

初二物理滑輪知識點

要想解決好機械效率的問題，先要明白什麼是總功，有用功和額外功

有用功：對物體做的功是有用功

W有=G物h

額外功：一般不計繩重和摩擦，對動滑輪所做的功是額外功

W額=G動h

總功：拉力所做的功

W總=FS

總功還可以表示有用功和額外功的總和

W總=W有+W額=G物h+G動h

機械效率指有用功和總功的百分比

有兩種演演算法

η=W有/W總

=G物h/FS

η=W有/W總

=W有/W有+W額

=G物h/G物h+G動h

=G物/G物+G動

通過第二個演演算法可以知道，機械效率高低和繩子繞法，物體移動距離等無關

只和物體重、動滑輪重有關

所以，要提高機械效率，就要增加物體的重量

物體越重，機械效率越高

滑輪問題專項解析

1考點分析

在進行受力分析時，尤為要注意繩重和摩擦，絕大多數題中繩重和摩擦都是忽略不計的，但一旦有繩重和摩擦，繩端拉力F就不能再按照下列總結中的公式了。

實驗探究中的滑輪問題也在考察范圍內，仍是注重控制變數法的應用。

2內容總結

定滑輪

繩端拉力F=G不考慮繩重和摩擦

繩端移動的距離s=hh為物體移動的距離

繩端的速度v=v1v1為物體移動的速度

作用：改變用力的方向

動滑輪

繩端拉力F=½G+G動不計繩重和摩擦

繩端移動的距離s=2hh為物體移動的距離

繩端移動的速度v=2v1v1為物體移動的速度

作用：省力，但不省距離

滑輪組

繩端拉力F=1/nG+G動不計繩重和摩擦n為承重端繩子的股數

繩端移動的距離s=nhh為物體移動的距離

繩端移動的速度v=nv物v物為物體移動的速度

機械效率

η=W有/W總=G/nF=G/G+G動不計繩重和摩擦

η=W有/W總=G/nF考慮繩重和摩擦

1.初二物理滑輪知識點

2.八年級物理滑輪教案

3.人教版八年級物理滑輪教案

4.八年級物理上冊二力平衡教案

5.關於初中物理彈力教案

6.八年級物理杠桿教學設計

2. 如圖所示,跨過光滑的定滑輪的細線兩端各系住物體A和B,已知兩物體的質量

此題機械能不守恆！！

B落地瞬間速度立即變為0（此時B動能消失，也未轉化成勢能）

A此時還在繼鉛陸續上升，直到速度變0

演算法如下：

鬆手以後，B落地之前

設繩子張力為T

B向下加速度為，aB=（mBg-T）/mB

A向上加速度為，aA=（T-mAg）/mA

兩個加速度數值上相等,aA=aB, g-T/mB=T/mA-g, 2g=(1/mB+1/mA)T

解得T=2g/(1/mB+1/mA)=0.15kg*g

aA=aB=0.5g

A向上的加速度為0.5g

設A從地面上升到h距離，經過時間t1

0.5aAt1^2=h,t1=根號（2h/aA)

此時速度為，v=aAt1=根號（2haA)=根號(hg)

當運動h距離後，B落地，A不再收到向上的拉力，此槐陸頃時A作豎直上拋運動

初速度v為根號（hg）初動能為，0.5mAv^2=0.5mAhg

設可以再悉褲上升的高度為h2

動能全部轉化為勢能，mAgh2=0.5mAhg

所以h2=0.5h

總上升的高度為h+h2=1.5h=0.9m

所以，h=0.6m

B原來離地高度為0.6米

3. 如圖所示，一根很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b。a求質量為m，靜置於

由系統機械凱敏友能守恆
B的重力勢能轉化為B的動能拿迅和A的重力勢能和盯槐動能，說成方程，即
3mgh=mgh+1/2mv^2+1/2(3m)v^2
解得v=√gh
此時重力做負功
假設在上升h'時，動能完全變為重力勢能
即
mgh'=1/2mv^2
得h'=0.5h
所以s總=h+h』=1.5h

4. 滑輪重點是什麼

滑輪是特殊的杠桿，你利用滑輪組櫻櫻的目的就是鋒梁為了達到某種平衡。這時銀頌運存在G=F.L其中G為目標物體產生的力矩，F是你實際出的力，L則是你所使用的滑輪的力臂長短。從這里可以看出：作為動滑輪可以增加力臂，所以會省力。但是對於定滑輪是等比杠桿，不省力和距離。

5. 高中物理問題，關於定滑輪

「人拉繩子的功才mgh/2」是這里錯了啊！人拉繩子的長度不是h，而是2h啊，是這樣的：人拉繩子的力是mg/2，乘以手挽繩子的長度2h,人做功也是mgh。也就是說：人做功的力是mg/2，（勻速）但力的位移不是h，而是2h。因為：人拉的繩子端要下降h，輪椅端的繩子要上升h。那麼人需要總共拉過2h長的繩子。人所做功W=(mg/2)*2h=mgh。即人做功所耗的能量，全部轉化成了勢能。所桐困以能量還是守恆的。
回答補充：摩擦力產生內能是李拿耗散力（摩擦力是耗散力）做功耗散能量；而人做功是生物能（化學能、人的內能）提供能量。注意：這里的能量形態在高中階段一般不需局擾念要深入研究。如果深入，將會牽涉許多方面的更多的知識。

6. 物理鏈條重心演算法

剛開始鏈條對稱搭者.重心在離地1.25L的地方.然後開始滑動,當鏈條的一端剛空棚好要接觸地面的氏納瞬間（整個鏈條還在空中）,重心在離地0.5L的地斗核則方.所以重心移動了3/4L.

7. 用定滑輪拉自己上升的的問題（偶比較迷茫，別人說了好幾種答案）

很奇怪現在學過物理之後又能正確運鎮仿行用的為什麼就那麼少呢?

這個題目的第一問應當是不難的,當然是可以.你可以做一下實驗.

至於第二問倒是有點道道在裡面大局.

你可以畫一下人在腳離開地面後平衡狀態的受力圖.人受到豎直御嘩向下的力是重力,設為G.

人受到豎直向上的力有兩個,一個是手中握的繩子,一個是身上系的繩子,設分別為N1與N2,而繩子是通過定滑輪的,那麼,N1=N2

這時,人是處在平衡狀態的,那麼G的大小就等於兩倍的N1或N2

所以,人的拉力是重力的二分之一大.

雖然是定滑輪,但是在拉動的過程中,人的手也是在上升的,並且有上升S距離之後,經過手的繩子就是2倍的S這樣的規律,所以,當人上升S高度時,人做的功可以用兩個方法來算:
手上用的力乘以拉過的繩子的長度:N1*(2*S)=0.5G*2*S=GS
或是人的重力乘以上升的高度: GS

兩種演算法得出的結果是一樣的.

8. 滑輪組的總功和機械效率怎麼算

拉力F在提起重物的過程中，不僅做了有用功，同時也做了額外功，所以拉力F所做的功，既包含有用功，也包括有額外功，可見，拉力F做的功就是總功。

計算公式為：W總=W有+W額

或者是W總=Fs（s為繩子自由端移動的距離）

機械效率的計算

一般計算公式：η=W有/W總=Gh/Fs=G/Fn (n為承擔動滑輪的繩子段數。在滑輪組中，有關系式s=nh)

常見效率

噴氣推進系統：16%-24%

起重機：40%-50%

內燃機（汽油發動機）：22%-27%

柴油發動機：28%-30%

渦輪水泵：60%-80%

滑輪組：50%-70%

電動機：70%

火箭：49%~52%