初中物理：12.2 功率 电子书

以下是一位一线物理教师精心整理的电子书，在此认真地分享。

在此温馨提醒一下：教材是需要精读的学习资料，精读是一种好习惯，读懂是高境界。

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第2节  滑轮

杠杆是一种常用的简单机械。除了杠杆之外，滑轮(pulley)也是一种简单机械，它在日常生活中的应用也很广泛。使用滑轮能给我们带米哪些好处呢?

想想议议

如图12.2-1，大人利用滑轮将重物吊到二楼，孩子想帮忙，却把自己吊了上去。

想想看，为什么会出现这样的笑话？你能解释其中的道理吗？

图12.2-1    有什么科学道理?

定滑轮和动滑轮

高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮(图12.2-2甲)，它的轴固定不动，这种滑轮叫做定滑轮。

电动起重机吊钩上有一种滑轮(图12.2-2乙)，它的轴可以随被吊物体一起运动，当电动机转动并收绳子时，物体和滑轮就被提起，这种滑轮叫做动滑轮。

图12.2-2    定滑轮和动滑轮的应用

请你说出一些生活或工作中使用定滑轮和动滑轮的实例。下面让我们通

过实验来研究定滑轮和动滑轮的特点。

实验

研究定滑轮和动滑轮的特点

通过滑轮拉起重物，研究下面几个问题。

1. 使用定滑轮、动滑轮是否省力(或更费力)？

2.使用定滑轮、动滑轮是否省了距离(或需要移动更大的距离)？

3.什么情况下使用定滑轮，什么情况下使用动滑轮?

研究时可以参考图12.2-3，分别安装定滑轮(图12.2-3乙)和动滑轮(图12.2-3丙)进行实验。

自己设计表格，用来记录实验时弹簧测力计拉力的大小和方向，以及测力计和钩码移动的距离。

分析实验数据，得出你的结论。

实验结果表明，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向，且费距离。

滑轮组

如果既需要改变力的方向，又需要省更多的力，单独使用定滑轮或动滑轮都无法满足我们的需要。在实际应用中，人们常常把定滑轮和动滑轮组合在

一起，构成滑轮组。

图12.2-4是一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组。图12.2-4甲中的重物由三段绳子通过动滑轮吊着，每段绳子都要承担物重。用这个滑轮组提起重物，如果忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦，只要用物重的1/3的力就可以提起重物。

用滑轮组提起重物时，动滑轮上有几段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的几分之一。

图12.2-4    定滑轮和动滑轮可以组成滑轮组

想一想，如果用图12.2-4乙的方式提起重物，需要用多大的力?

科 学 世 界

轮轴和斜面

轻轻转动门把手，就可以把门锁打开；司机用不大的力转动方向盘，在轴上就能产生较大的力使汽车转弯。门把手、方向盘等属于又一类简单机械——轮轴。轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。图12.2-5是一些轮轴的实例，请你指出它们的“轮”和“轴”。

图12.2-5    各种轮轴

汽车沿着盘山公路，可以驶上高耸入云的山峰。上山的公路为什么修得弯弯曲曲如盘龙，而不是从山下直通山顶?

图12.2-6  模拟盘山公路

找一张三角形的纸，按照12.2-6那样，可以模拟一个盘山公路的形状。可以想象若将盘山公路取直，就相当于将这张纸展开，汽车是沿它的斜边（斜面）爬到山峰的。汽车沿这个边爬到山峰，比起直通山顶的路，走的路程要长得多？

斜面也是一种简单机械，在生活和生产中随处可见。请各举出一个生活或生产中用斜面、轮轴做功的例子。

动手动脑学物理

1. 物体重1000N，如果用一个定滑轮提起它，需要用多大的力？如果用一个动滑轮提起它，又要用多大的力(不计摩擦及滑轮自重)？

答案：1000N    500N

2. 仔细观察自行车，看看它上面有几种简单机械，分别说明它们各起到了什么作用。

答案：车把是轮轴……

3. 解释图12.2-1 的科学漫画。一个人要拉起比他体重大的重物，用定滑轮行吗？应该怎么办?

答案：不行。用动滑轮。

4. 利用如图12.2-7甲所示的滑轮组提起一个重为2 000 N的物体，不计摩擦及滑轮自重，绳子的拉力F等于多少？如果用这个滑轮组达到更加省力的效果，绳子应该怎样绕？请在图12.2-7乙中画出绳子的绕法，并计算此时拉力的大小。

绳子段数n=4，拉力是物重的1/4，为500N。

n=5，400N。

图12.2-7

84    物理    八年级下册