定滑轮算法

1. 初二物理滑轮教案_八年级物理滑轮教学教案

在八年级的物理学习过程中，会学到《滑轮》这一课，那么老师在上课之前要做好教案的设计。下面是我收集整理关于初二物理滑轮教案以供大家参考学习。

初二物理滑轮教案设计

教学准备

教学目标

1.1 知识与技能：

1.认识定滑轮和动滑轮。

2.知道扒枯使用滑轮的好处，理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。

3.会根据滑轮的挂线判断省力情况，会根据要求正确组装滑轮组

4.掌握滑轮组的规律及公式，能应用做题。

1.2过程与方法 ：

1、经历“探究滑轮的使用方法及工作特点”过程，运用实验归纳法得出结论。

2、通过将定滑轮抽象成等臂杠杆、将动滑轮抽象成省力杠杆的过程，感受建模的科学方法

1.3 情感态度与价值观 ：

1.培养学生热爱科学,探索真理,实事求是的科学态度和严谨的思维习惯 2.通过了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用

教学重难点

2.1 教学重点 1.理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点。

2.会根据滑轮的挂线判断省力情况，会根据要求正确组装滑轮组

3.掌握滑轮组的规律及公式，能应用做题。

2.2 教学难点 1.会根据滑轮的挂线判断省力情况，会根据要求正确组装滑轮组

2.掌握滑轮组的规律及公式，能应用做题

教学工具

弹簧秤、钩码、动滑轮、定滑轮、绳、小木块

教学过程

6.1 引入新课

【师】定滑轮在生产、生活中比较常见，比如每周一早上升旗时就要用到滑轮。春型洞目的就是要改变动力的方向，人站在地上就可以把国旗升到旗杆顶。

生活中的定滑轮：旗杆的顶端、起重机、打桩机等。

6.2 新知介绍

【师】情景创设：

工人要装修三楼的房子，他们需要把货物从地面运到三楼。工人甲在底楼地面，工人乙站在三楼。他们都想利用一根绳子和一只滑轮将货物从地面运到三楼。

提出问题：如果你是工人甲，你该怎么使用滑轮，将货物从地面运到三楼?如果你是工人乙，你又该怎么使用滑轮，将货物从地面运到三楼?

【生】可以用滑轮。

【师】那么用什么滑轮呢?我们刚看到的升国旗，是人站在地面上，把国旗升到上面去了，那么刚刚说的，如果人也在上面呢，这个时候怎么把货物运到上面呢?

所以我们不能用定滑轮，但是可以使用动滑轮。下面我们来介绍一下滑轮的几种型别：

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sF 或速度vF=重物移动的距离sG或速度vG

【师】探究使用定滑轮的特点

1.按右图所示方式组装定滑轮。

2.在它的左侧挂钩码，右侧竖直向下拉弹簧测力计，观察比较弹簧测力计示数与钩码所受重力的关系。将实验资料记录在表中

3.改变弹簧测力计拉力的方向，再进行观察和比较。

4.改变钩码的个数，重做上述实验。

5.分析表中的资料，得出的结论是：

【师】综上，定滑轮的好处就是能改变力的方向，但是不能省力。那么现在，如果沿着不同方向拉绳子，一样可以将物体匀速举高，那么力的大小会一样吗?

【生】通过分析力臂，在斜拉的时候，力臂仍然是等于滑轮半径，所以租喊力臂不变，力也不变。

【师】结论：

定滑轮特点：①F=G，即不省力，也不费力;②s=h，即不省距离，也不费距离;③作用：改变用力的方向，定滑轮实质是一个等臂的杠杆。

2.动滑轮

【板书】

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：F=1/2G物+G动

绳子自由端移动距离sF或vF=2倍的重物移动的距离sG或vG。

【师】生活中的动滑轮：起重机、打桩机等。

探究使用动画滑轮的特点

1.按右图所示方式组装动滑轮。

2.竖直向上拉弹簧测力计，使钩码保持平衡态，读出弹簧测力计示数，并思考这个示数与钩码所受重力的关系。将实验资料记录在表中

3.改变钩码的个数，重做上述实验，进行观察和比较。

4.分析表中的资料，得出的结论是：

【板书】动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂的二倍的省力的杠杆

动滑轮：①F=G/2，即使用动滑轮省一半力;②s=2h，即动力移动的距离是物体移动距离的两倍，动滑轮是一种费距离的机械;③不改变力的方向

分析：当提起重物的时候，支点在哪里?

在绳子和轮接触的地方这是动力作用线，这是阻力作用线，边讲边用手比划把动力臂和阻力臂画出来从支点到动力作用线的距离为动力臂;从支点到阻力作用线的距离为阻力臂。先用手比划动力臂等于直径，阻力臂等于半径，即l1=2l2。

3 滑轮组

【师】我们已经学过了定滑轮与动滑轮，生活中的吊车下左图其实就是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，其示意图如下右图。

【师】使用动滑轮能省一半力。动滑轮由两根绳子共同承担重物，因此每根绳子各承担物重的一半。定滑轮的好处是可以改变动力的方向，动滑轮的好处是可以省一半力。如果既想省力又想改变动力的方向，怎么办呢?

【生】把定滑轮和动滑轮组合在一起。我们把定滑轮和动滑轮组合在一起，称它们为滑轮组。

【板书】定义：将定滑轮和动滑轮组合在一起的组合装置称为滑轮组。

特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。

1.确定承担物重的绳子的段数n的方法

在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只计算绕在动滑轮上的绳子段数。

理想的滑轮组不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力拉力F=1/nf物。

只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1/nf物+f动。

2.拉力通过的距离s与物体移动高度h的关系

利用滑轮组提起物体时，动力F通过的距离s与物体被提高的高度h的关系是s=nhn表示承担物重的绳子股数

绳子自由端移动速度VF =n倍的重物移动的速度VG。

3.省力情况的确定方法

1滑轮竖放时，在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用几根绳子吊着物体，提起物体所用的力就是重物的几分之一。

2滑轮组横放时，滑轮组用几段绳子拉着物体做匀速直线运动，拉力大小就是物体所受摩擦力的几分之一。不计绳与滑轮之间的摩擦时，F= f物，此时绳子自由端移动的距离s与物体移动的距离S物的关系为：S=nS物

4.组装和设计滑轮组

【板书】由省力情况判定绳的固定端位置

1. 利用F= G总，求出承担总重的绳子股数n，然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮

2. 判定绳子固定端位置：n为偶数，则绳子固定在定滑轮上;n为奇数，则绳子固定在动滑轮上

3. 动滑轮个数为N,和动滑轮相连的绳子段数为n=2N或n=2N+1时，使用的动力最小，即最省力

课后小结

定滑轮特点：①F=G，即不省力，也不费力;②s=h，即不省距离，也不费距离;③作用：改变用力的方向，定滑轮实质是一个等臂的杠杆。

动滑轮特点：①F=G/2，即使用动滑轮省一半力;②s=2h，即动力移动的距离是物体移动距离的两倍，动滑轮是一种费距离的机械;③不改变力的方向

滑轮组特点：将定滑轮和动滑轮组合在一起的组合装置。

使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。

利用滑轮组提起物体时，动力F通过的距离s与物体被提高的高度h的关系是s=nhn表示承担物重的绳子股数

绳子自由端移动速度vF =n倍的重物移动的速度vG

初二物理滑轮教案练习题：

1、使用如图所示的装置匀速提起重物G所有的拉力中D

A.F1最大 B.F2最大 C.F3最大 D.一样大

2、如图所示，不计滑轮及绳重，以及滑轮与绳之间的摩擦，水平拉力为F，物体的重力为G，且在水平面上匀速向右滑动，物体所受的摩擦力的大小等于 D

A、F B、G C、G/2 D、F/2

3、如图所示表示三种不同的滑轮组，用它们提起重为G的相同重物，在A端所用的拉力分别为 G/3 ; G/4 ; G/5 。不计滑轮本身的重和摩擦。

4、图1中A是动滑轮。利用这样的装置把物体举高，用力的方向应向__上__选填“上”、“下”。如果A重2牛，要提起50牛的物体，至少要用_26_牛的拉

力。若要使物体上升2米，应将绳的自由端拉动__4__米。

5、如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为D

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

物体横放时，拉力等于物体受到的摩擦力的1/n绳子股数

初二物理滑轮知识点

要想解决好机械效率的问题，先要明白什么是总功，有用功和额外功

有用功：对物体做的功是有用功

W有=G物h

额外功：一般不计绳重和摩擦，对动滑轮所做的功是额外功

W额=G动h

总功：拉力所做的功

W总=FS

总功还可以表示有用功和额外功的总和

W总=W有+W额=G物h+G动h

机械效率指有用功和总功的百分比

有两种演算法

η=W有/W总

=G物h/FS

η=W有/W总

=W有/W有+W额

=G物h/G物h+G动h

=G物/G物+G动

通过第二个算法可以知道，机械效率高低和绳子绕法，物体移动距离等无关

只和物体重、动滑轮重有关

所以，要提高机械效率，就要增加物体的重量

物体越重，机械效率越高

滑轮问题专项解析

1考点分析

在进行受力分析时，尤为要注意绳重和摩擦，绝大多数题中绳重和摩擦都是忽略不计的，但一旦有绳重和摩擦，绳端拉力F就不能再按照下列总结中的公式了。

实验探究中的滑轮问题也在考察范围内，仍是注重控制变数法的应用。

2内容总结

定滑轮

绳端拉力F=G不考虑绳重和摩擦

绳端移动的距离s=hh为物体移动的距离

绳端的速度v=v1v1为物体移动的速度

作用：改变用力的方向

动滑轮

绳端拉力F=½G+G动不计绳重和摩擦

绳端移动的距离s=2hh为物体移动的距离

绳端移动的速度v=2v1v1为物体移动的速度

作用：省力，但不省距离

滑轮组

绳端拉力F=1/nG+G动不计绳重和摩擦n为承重端绳子的股数

绳端移动的距离s=nhh为物体移动的距离

绳端移动的速度v=nv物v物为物体移动的速度

机械效率

η=W有/W总=G/nF=G/G+G动不计绳重和摩擦

η=W有/W总=G/nF考虑绳重和摩擦

1.初二物理滑轮知识点

2.八年级物理滑轮教案

3.人教版八年级物理滑轮教案

4.八年级物理上册二力平衡教案

5.关于初中物理弹力教案

6.八年级物理杠杆教学设计

2. 如图所示,跨过光滑的定滑轮的细线两端各系住物体A和B,已知两物体的质量

此题机械能不守恒！！

B落地瞬间速度立即变为0（此时B动能消失，也未转化成势能）

A此时还在继铅陆续上升，直到速度变0

算法如下：

松手以后，B落地之前

设绳子张力为T

B向下加速度为，aB=（mBg-T）/mB

A向上加速度为，aA=（T-mAg）/mA

两个加速度数值上相等,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向上的加速度为0.5g

设A从地面上升到h距离，经过时间t1

0.5aAt1^2=h,t1=根号（2h/aA)

此时速度为，v=aAt1=根号（2haA)=根号(hg)

当运动h距离后，B落地，A不再收到向上的拉力，此槐陆顷时A作竖直上抛运动

初速度v为根号（hg）初动能为，0.5mAv^2=0.5mAhg

设可以再悉裤上升的高度为h2

动能全部转化为势能，mAgh2=0.5mAhg

所以h2=0.5h

总上升的高度为h+h2=1.5h=0.9m

所以，h=0.6m

B原来离地高度为0.6米

3. 如图所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a求质量为m，静置于

由系统机械凯敏友能守恒
B的重力势能转化为B的动能拿迅和A的重力势能和盯槐动能，说成方程，即
3mgh=mgh+1/2mv^2+1/2(3m)v^2
解得v=√gh
此时重力做负功
假设在上升h'时，动能完全变为重力势能
即
mgh'=1/2mv^2
得h'=0.5h
所以s总=h+h’=1.5h

4. 滑轮重点是什么

滑轮是特殊的杠杆，你利用滑轮组樱樱的目的就是锋梁为了达到某种平衡。这时银颂运存在G=F.L其中G为目标物体产生的力矩，F是你实际出的力，L则是你所使用的滑轮的力臂长短。从这里可以看出：作为动滑轮可以增加力臂，所以会省力。但是对于定滑轮是等比杠杆，不省力和距离。

5. 高中物理问题，关于定滑轮

“人拉绳子的功才mgh/2”是这里错了啊！人拉绳子的长度不是h，而是2h啊，是这样的：人拉绳子的力是mg/2，乘以手挽绳子的长度2h,人做功也是mgh。也就是说：人做功的力是mg/2，（匀速）但力的位移不是h，而是2h。因为：人拉的绳子端要下降h，轮椅端的绳子要上升h。那么人需要总共拉过2h长的绳子。人所做功W=(mg/2)*2h=mgh。即人做功所耗的能量，全部转化成了势能。所桐困以能量还是守恒的。
回答补充：摩擦力产生内能是李拿耗散力（摩擦力是耗散力）做功耗散能量；而人做功是生物能（化学能、人的内能）提供能量。注意：这里的能量形态在高中阶段一般不需局扰念要深入研究。如果深入，将会牵涉许多方面的更多的知识。

6. 物理链条重心算法

刚开始链条对称搭者.重心在离地1.25L的地方.然后开始滑动,当链条的一端刚空棚好要接触地面的氏纳瞬间（整个链条还在空中）,重心在离地0.5L的地斗核则方.所以重心移动了3/4L.

7. 用定滑轮拉自己上升的的问题（偶比较迷茫，别人说了好几种答案）

很奇怪现在学过物理之后又能正确运镇仿行用的为什么就那么少呢?

这个题目的第一问应当是不难的,当然是可以.你可以做一下实验.

至于第二问倒是有点道道在里面大局.

你可以画一下人在脚离开地面后平衡状态的受力图.人受到竖直御哗向下的力是重力,设为G.

人受到竖直向上的力有两个,一个是手中握的绳子,一个是身上系的绳子,设分别为N1与N2,而绳子是通过定滑轮的,那么,N1=N2

这时,人是处在平衡状态的,那么G的大小就等于两倍的N1或N2

所以,人的拉力是重力的二分之一大.

虽然是定滑轮,但是在拉动的过程中,人的手也是在上升的,并且有上升S距离之后,经过手的绳子就是2倍的S这样的规律,所以,当人上升S高度时,人做的功可以用两个方法来算:
手上用的力乘以拉过的绳子的长度:N1*(2*S)=0.5G*2*S=GS
或是人的重力乘以上升的高度: GS

两种算法得出的结果是一样的.

8. 滑轮组的总功和机械效率怎么算

拉力F在提起重物的过程中，不仅做了有用功，同时也做了额外功，所以拉力F所做的功，既包含有用功，也包括有额外功，可见，拉力F做的功就是总功。

计算公式为：W总=W有+W额

或者是W总=Fs（s为绳子自由端移动的距离）

机械效率的计算

一般计算公式：η=W有/W总=Gh/Fs=G/Fn (n为承担动滑轮的绳子段数。在滑轮组中，有关系式s=nh)

常见效率

喷气推进系统：16%-24%

起重机：40%-50%

内燃机（汽油发动机）：22%-27%

柴油发动机：28%-30%

涡轮水泵：60%-80%

滑轮组：50%-70%

电动机：70%

火箭：49%~52%