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1、初中物理中關(guān)于滑輪問題受力分析的探討優(yōu)秀獲獎科研論文
關(guān)鍵詞：滑輪問題 受力 分析
前言
初中學(xué)生經(jīng)常會遇到滑輪組問題，然后會按照“使用滑輪組的時候，重物以及滑輪的總重量通過幾根繩子來進(jìn)行承擔(dān)的，這樣一來提起的重物就是總重量的幾分之一”來進(jìn)行判斷。在求解平衡方程的時候可以得出這樣的結(jié)論：分析滑輪的具體受力情況應(yīng)該遵守兩條原則（1）同樣的一根繩子在各處拉力是要相等的，（2）在平衡的時候，軸上的力是輪上力的2倍大。
一、力產(chǎn)生的具體條件
如果力不同，產(chǎn)生的條件也是不一樣的，某種力具備產(chǎn)生的條件，那么這種力一定會存在，否則相應(yīng)的物體就不會感受
2、到這種力的存在，這也是比較基本的一種判斷方法。具體的力學(xué)當(dāng)中主要有比較常見的三種力：第一，地球表面以及附近的一些物體受重力的一種作用，第二，與研究的物體進(jìn)行直接接觸，物體發(fā)生變形的作用，這是一種彈力的作用，這種力的表現(xiàn)形式是多樣性的，比如我們經(jīng)常提到的壓力，拉力以及支持力等等，第三，當(dāng)兩個具備彈力的物理做相對運(yùn)動的時候，或者想要做相對運(yùn)動的時候，這兩個物體就會存在摩擦力[1]。簡單地來講，彈力產(chǎn)生需要兩個條件：需要進(jìn)行直接的接觸以及會發(fā)生彈性形變的現(xiàn)象。那么摩擦力會在這兩個條件再加上“具備相對運(yùn)動或者相對運(yùn)動的趨勢”的基礎(chǔ)之上進(jìn)行產(chǎn)生。但是很多時候力產(chǎn)生是否滿足這些條件是比較難以判斷的，這時候
3、就可以運(yùn)用到第二個相關(guān)的判斷依據(jù)。
二、力的效果
關(guān)于力的產(chǎn)生條件是非常容易判斷的，但是想要判斷屬于彈力或者摩擦力就不是很容易。比如，靜摩擦力在產(chǎn)生的過程當(dāng)中相對運(yùn)動就變得非常的微妙，是否存在相對運(yùn)動以及具體什么樣的相對運(yùn)動非常難說清楚。這種時候，就需要使用力的具體作用來進(jìn)行判斷，力主要有兩個作用，一個作用可以使物體發(fā)生形變的作用，另一個會使動態(tài)發(fā)生改變，這樣的話就可以進(jìn)行假設(shè)的分析，如果力存在或者不存在的時候，會出現(xiàn)一個什么樣的效果，從而達(dá)到最終的效果[2]。
三、根據(jù)實驗完成習(xí)題的練習(xí)
為了使學(xué)生可以比較深刻理解滑輪的有關(guān)問題，可以通過實驗的
4、方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。如果只是簡單的讓學(xué)生寫出實驗的相關(guān)報告、根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)算出機(jī)械效率，這樣是不夠的。想要真正的掌握實驗的相關(guān)內(nèi)容，就必須要指導(dǎo)學(xué)生做好實驗的同時，練習(xí)習(xí)題是最好的一個方法，主要的實驗習(xí)題：（1）在組裝滑輪組的時候，為了可以比較準(zhǔn)確以及迅速地穿繞繩子應(yīng)該采取什么樣的好辦法？（2）這個實驗當(dāng)中會給一個定滑輪以及一個動滑輪，那么實驗還需要其他的哪些實驗材料？（3）在選定上述器材之后，畫出一個最省力的具體實驗裝置圖。（4）該實驗當(dāng)中鉤碼為什么要進(jìn)行勻速上升？（5）實驗當(dāng)中想要測量鉤碼上升的距離以及彈簧移動的距離可以采取什么樣的辦法？注意事項是什么？（6）在上面的滑輪組實驗當(dāng)中，如果對所掛鉤
5、碼增加重力，滑輪組機(jī)械的效率會產(chǎn)生什么變化？為什么會產(chǎn)生這種變化[3]？
四、掌握含有機(jī)械效率η的計算方法
在進(jìn)行滑輪組機(jī)械效率的計算時，一定要在弄清楚力、距離以及功的具體關(guān)系之后，再利用公式η=W有用/W總進(jìn)行計算，一定要按照題目的順序進(jìn)行解答。關(guān)于滑輪組，不管考不考慮額外功，距離的關(guān)系都是一個定數(shù)。對于一般繩子繞制而成的相關(guān)滑輪組，如果動滑輪以及重物是由n股繩子進(jìn)行承擔(dān)的，那么繩子自由端動力通過的具體距離S動和有用阻力通過具體距離S是呈倍數(shù)關(guān)系的，即n倍，S動=nS。力的相應(yīng)關(guān)系是需要根據(jù)具體情況而定的，如果不考慮相應(yīng)的額外阻力，并且滑輪組帶動物體進(jìn)行勻速上升時，那
6、么繩子自由端的具體拉力跟物體總重的相關(guān)關(guān)系F=G/n，如果滑輪組在帶動物體的情況下在水平面上做勻速的具體直線運(yùn)動，那么繩子自由端的相關(guān)拉力F以及物體受到的摩擦力的具體關(guān)系為F=f（如果考慮額外阻力時，那么F′=F/η（F′主要為考慮額外阻力時相應(yīng)繩子自由端的具體拉力）。功的具體關(guān)系：W總=W有/η，W總=W有-W額。方法指導(dǎo)：在含有機(jī)械效率η的題目當(dāng)中，不管η是已知還是未知的，如果進(jìn)行計算的時候都將會先從η進(jìn)行入手。據(jù)η=W有/W總得：W有=ηW總，而W總=FS，W有=F有·S有，然后代入得F有S有=ηFS，S與S有存在的具體關(guān)系S=nS有，因此F有=n·ηF。由此式可清楚地看出，在此式四個物理量當(dāng)中如果知道任意的其中三個，那么通過步驟非常的容易求取第四個物理量[4].
結(jié)語
綜上所述，初中物理當(dāng)中關(guān)于滑輪問題的受力分析是一個非常常見的問題，想要更好地解決這個問題，一定要通過實驗的方法，多加的練習(xí)此類實驗題等，只有這樣，才可以真正地理解這類問題。
初中物理中關(guān)于滑輪問題受力分析的探討優(yōu)秀獲獎科研論文
