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1、滑轮组组装“口诀”及绳子穿绕方式初中物理教材中,简单滑轮组的组装问题,是学生在学习这一章的一个难点。根据不同的要求,设计与组装滑轮组的方法很多。利用口诀:“奇动偶定;一动配一定;偶数减一定;变向加一定。”去解决这一问题,可以使学生准确记忆和掌握组装滑轮组的要领。一、 滑轮组的结构特点分析1、基本结构:定滑轮、动滑轮、绳子。2、装配结构分析:特点承担动滑轮的绳子段数设为“n”,装配结构如下表所示。绳子段数n234567动滑轮个数112233定滑轮个数不变向011223变 向122334示意图公式(X动为动滑轮数, n为拉力放大倍数,X定为定滑轮数)已知动滑轮个数,求最大省力效果:G=nFn= 2
2、X动+1不变向时:X定=X动,变向时:X定=X动+1一般省力效果则为:n=2X动不变向时:X定=X动-1 ,变向时:X定=X动二、 组装滑轮组的要领1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。2、确定动滑轮个数。(1)、当n为偶数时,动滑轮的个数是:(2)、当n为奇数时,动滑轮的个数是:3、确定定滑轮的个数。口诀:“一动配一定,偶数减一定,变向加一定。”(1)在不改变施力的方向时,以动滑轮个数为基数,按“一动配一定,偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即:一个动滑轮配一个定滑轮;但当n为偶数时,定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。(2)在需要改变施力的方向时,仍以动滑轮的
3、个数为基数,按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即:在“一动配一定,偶数减一定”的基数上,再加上一个定滑轮。4、组装滑轮组。口诀:“奇动偶定”。确定好了动滑轮和定滑轮的个数后,再确定绳子的起始点。(1)当n为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。(2)当n为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。三、 组装滑轮组实例解析例1某物重为5100N,现有一绳最大只能承担1200N,站在地面把重物向上提升。请设计一个滑轮组,并画出组装示意图。【分析与解答】(1)确定n。根据题意n=4.2 在这里n不能四舍五入,n 应为5段绳子。(2)确定动
4、滑轮个数。n=5为奇数,则动滑轮的个数为=2(个)。(3)确定定滑轮个数。“一动配一定,偶数减一定。” n=5为奇数,定滑轮应为2个。但又根据题意,站在地面把重物和向上提升,需要改变施力的方向,即:“变向加一定”。则应在2个的基础上再加上一个,即定滑轮的个数这时应取3个。(4)组装滑轮组。按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。n=5为奇数,绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始,经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示: 例2某物重为5100N,现有一绳最大只能承担1200N,站在楼上把重物向上提升。请设计一个滑轮组,并画出组装示意图。【分析与解答】(1)n=5(2)动滑轮个数:=2(个)(3)定滑轮个数:
5、n=5为奇数,不变向。即:“一动配一定”。定滑轮个数为2(个)。(4)组装滑轮组。按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。n=5为奇数,绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始,经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示: 例3不计轮重,绳子及摩擦力,不改变施力方向,把物体从地面向上提升,要求拉力是物重的。请设计一个滑轮组,并作出组装示意图。【分析与解答】(1)设拉力为F,物重为G,在不计滑轮重、不计摩擦及绳重时,F=G。由题意可知F=G。则n=6。(2)动滑轮的个数为:=3(个)。(3)定滑轮的个数:不变向,且n=6为偶数,“偶数减一定”。即:31=2(个)(4)组装滑轮组。按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。n=6为偶数,绳子的起始点应从定滑轮的挂钩上开始,经动滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示:例4不计轮重,绳子及摩擦力,站在地面把物体从地面向上提升,要求拉力是物重的。请设计一个滑轮组,并作出组装示意图。【分析与解答】(1)n=6(2)动滑轮个数:=3(个)。(3)定滑轮个数:一动配一定,但要求改变施力方向,(31)+1=3(个)。(4)组装滑轮组。按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。n=6为偶数,绳子的起始点应从定滑轮的挂钩上开始,经动滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示:滑轮组绳子的穿绕方式滑轮组绳子的穿绕方式很多,现以串联式滑轮为例,介绍几
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