滑轮转轴在解决滑轮问题中的应用.docx

滑轮转轴在解决滑轮问题中的应用滑轮转轴在解决滑轮问题中的应用滑轮是个周边有槽，可以绕轴转动的轮子。下面谈谈通过分析滑轮转轴解决两类滑轮问题的方法。一、分析转轴判断滑轮类型对机械中的各个滑轮，先假设通过滑轮作用的物体被拉动，对照物体被拉动时滑轮转轴的情况进行判断：物体拉动时，滑动转轴位置静止不动时滑轮是定滑轮。如图1一a物体拉动时，滑轮转轴位置随差物体的移动而移动的是动滑轮。如图1一b二、分析转轴确定动滑轮上的力的作用情况在人教版教材中，分析动滑轮实质表达为“是一个动力臂L1J为阻力臂L2二倍的杠杆。如图2根据力的平衡条件“动滑轮可省一半力。在教学中，发现学生常误解为“只要是动滑轮，动力就是阻力的一半。笔者尝试以下方式说明，能帮助学生更好理解，现说明如下：“作用在滑轮边缘上的力F1的力臂L1J是作用在滑轮转轴上的力F2的力臂L2的二倍。根据杠杆平衡条件，作用在滑轮转轴上的力是作用在滑轮边缘上的力的二倍。下面结合例题示范说明。例一力F作用在滑轮上，使重物G匀速上升，滑轮安装如图3所示。不计滑轮重量及摩擦力，那么以下说法正确的选项是JA、这是动滑轮,F=12GoB、这是定滑轮，F=G°C、这是动滑轮,F=2GoD、这是定滑轮,F=2Go解析：首先，因为重物被提升时，滑轮转轴跟随向上移动，所以判断这是个动滑轮。其次，由于力F作用在滑轮转轴上，重力G通过绳子作用于滑轮边缘，所以F=2G。应选C。错解1:误认为是定滑轮，不省力，而选B。错解2：认为动滑轮省一半力，而选A。例2分别用如图4一b所示装置匀速提升相同重物。不计滑轮重力及摩擦力，那么F1F2大小关系和滑轮属于情A、a图中滑轮为定滑轮>FboB、a图中滑轮为定滑轮<FboC、a图中滑轮为动滑轮<FboD、a图中滑轮为动滑轮b图中滑轮为动滑轮，Fab图中滑轮为动滑轮，FaCbJ图中滑轮为定滑轮，Fab图中滑轮为定滑轮，Fa=Fbo解析：根据杠杆平衡条件，可知作用在杠杆左端上的力F是相同的。设想重物被提升时，a图中转轴位置发生移动，所以是动滑轮；b图中滑轮转轴位置固定不动，所以是定滑轮。a图中作用在滑轮转轴上的力F是作用在滑轮边缘上的力F1的二倍,所以Fa<Fob图中F=Fb,那么Fa<Fb,应选C。例3用如图5ab所示装置匀速拉起相同重物G,不计滑轮重力和摩擦力，那么Fa=G,Fb=Go解析:a图中，重物提升时，三个滑轮的转轴都固定不动，都是定滑轮，不省力所以Fa=G。b图中，重物提升时，甲、乙滑轮转轴跟随移动是动滑轮，丙滑轮转轴固定不动是定滑轮。作用在甲滑轮转轴上的力G是作用在甲滑轮边缘上的力F甲边的二倍，所以F甲边=12Go作用在乙滑轮转轴上的力F乙二F甲边。且F2是作用在乙滑轮边缘上的力F乙边的二倍，所以F乙边二14Go那么通过定滑轮丙后Fb=F乙边二14Go