第二节：滑轮

1、1滑轮结构滑轮结构轴轴轮轮一、滑轮一、滑轮 主要部分是能绕主要部分是能绕轴轴转动的转动的轮子轮子 采用采用绳绳和和一个滑轮一个滑轮，将货物，将货物提到高处，你有什么方法？提到高处，你有什么方法？小组讨论小组讨论 想一想，下面的漫画说明什么问题？想一想，下面的漫画说明什么问题？78二、定滑轮和动滑轮二、定滑轮和动滑轮1 1、定滑轮：、定滑轮：轴固定不动的滑轮轴固定不动的滑轮92 2、动滑轮：、动滑轮： 轴随着物体一起运动的滑轮轴随着物体一起运动的滑轮10你还能想起滑轮的哪些应用？你还能想起滑轮的哪些应用？111 1）使用定滑轮拉物体。）使用定滑轮拉物体。 仔细观察实验，注意力的仔细观察实验，注意

2、力的方向及大小方向及大小2 2）使用动滑轮拉物体。）使用动滑轮拉物体。 仔细观察实验，注意力的方仔细观察实验，注意力的方向及大小。向及大小。实实 验验 探探 究究123 3）使用定滑轮、动滑轮拉物体。）使用定滑轮、动滑轮拉物体。 仔细观察实验，注意物体移动的距仔细观察实验，注意物体移动的距离和绳子自由端移动的距离。离和绳子自由端移动的距离。 甲甲乙乙FG3、定、定滑轮滑轮l1l2.01:定定滑轮实际上就是滑轮实际上就是等臂杠杆等臂杠杆。A：支点支点在在轴心轴心O处。处。B：动力臂：动力臂l1等于等于阻力臂阻力臂l22:拉力大小拉力大小始终等于始终等于重物的重力大小。重物的重力大小。3：拉力的大

3、小与拉力的方向无关拉力的大小与拉力的方向无关结论：使用结论：使用定定滑轮不省，但可以改变滑轮不省，但可以改变施力的。施力的。力力FG方向方向FF使用定滑轮的特点1.1.拉力的方向拉力的方向2.2.拉力的大小拉力的大小3.3.拉力作用点拉力作用点 移动的距离移动的距离改变拉力的方向改变拉力的方向不省力不省力不省距离不省距离小结小结: :缺点：缺点： 使用定滑轮不省力也不费力，使用定滑轮不省力也不费力，优点：优点： 但可以改变动力的方向，但可以改变动力的方向，实质实质: 是一个等臂杠杆。是一个等臂杠杆。充实你的笔记充实你的笔记1定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物，若在定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物

4、，若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力（如图所示），力的大小分别为：（如图所示），力的大小分别为：F1、F2、F3，则则 （ ）。）。 AF1最大最大 BF2最大最大 CF3最大最大 D三个力一样大三个力一样大 F2F1F3D 练一练一【2】观察图 1423 人们利用简单机械的情景其中，甲的目的是_，乙的目的是_图1423省力改变拉力方向F1G4、动、动滑轮滑轮l2l1A:支点支点在在边缘边缘O处处B：动力臂动力臂l1为阻力臂为阻力臂l2的的2倍。倍。动力动力F为为阻力阻力G的的1/2倍倍12FG1：动动滑轮实质是滑轮实质是动力臂为阻力臂动力臂为

5、阻力臂2倍倍的的杠杆。杠杆。2：在上述情况下，动力是阻力的：在上述情况下，动力是阻力的1/212F1 G即即3：拉力的方大小拉力的方大小与与拉力的方向有关拉力的方向有关。结论：使用结论：使用动动滑轮可以，但不能改变拉滑轮可以，但不能改变拉力的。力的。省力省力方向方向O.F2F3F1F2F2F3 B F2F3F1 C F2F1F3 D F3F1F2 D丙丙F3乙乙F2甲甲F120 如图，如图，瘦子在二楼想用滑瘦子在二楼想用滑轮提起重为轮提起重为700700 N N的一袋米，动的一袋米，动滑轮的重及绳与滑轮间的摩擦滑轮的重及绳与滑轮间的摩擦不计。请问：瘦子需用多大的不计。请问：瘦子需用多大的力？力

6、？350N350N定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。 动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。 能否得到这样一种机械，它既可以省力，能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？又可以改变力的方向呢？三、滑轮组三、滑轮组 用以下的动滑轮和定滑轮，可以用以下的动滑轮和定滑轮，可以组成怎样的滑轮组呢？组成怎样的滑轮组呢？由一个由一个定定滑轮和一个滑轮和一个动动滑轮组成。滑轮组成。FFFGGG实验结果：实验结果：12FG13FG12FG拉力拉力F的大小的大小与与吊吊起起动滑轮动滑轮的绳子股数的绳子股数n有关。有关。n=

7、2n=2n=31 1、滑轮组的作用滑轮组的作用 ( (若忽略了滑轮重和绳与滑轮的摩擦力若忽略了滑轮重和绳与滑轮的摩擦力) )1.1.滑轮组用几段滑轮组用几段 绳子吊起物体绳子吊起物体. .将物体提升将物体提升的力等于物重的几分之一的力等于物重的几分之一, ,即即(F=(F=G/nG/n) )。2.2.手拉绳子通过的距离等于物体上升的距离手拉绳子通过的距离等于物体上升的距离的的n n倍倍, ,即即( (s s=nh)=nh)。3 3、使用滑轮组拉重物时，若动滑轮重和使用滑轮组拉重物时，若动滑轮重和绳与滑轮间绳与滑轮间的的摩擦不计，动滑轮被几股绳子拉住，所用的力就摩擦不计，动滑轮被几股绳子拉住，所

8、用的力就是物体与接触面摩擦力的几分之一是物体与接触面摩擦力的几分之一，即即 。如图所示，拉力如图所示，拉力F F的大小等于。的大小等于。1FfnF.fNGT1Ff3当当n n为偶数时，绳子的起端（拴结点）在定滑轮上；为偶数时，绳子的起端（拴结点）在定滑轮上；当当n n为奇数时，绳子的起端（拴结点）为奇数时，绳子的起端（拴结点） 在动滑轮上。在动滑轮上。4 4、滑轮组绳子的绕法：、滑轮组绳子的绕法：三条原则：三条原则：1 1滑轮组绳子的绕法有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定滑轮组绳子的绕法有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子挂钩上，绕过下面的动

9、滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。每个滑轮，绳子只能绕一次。每个滑轮，绳子只能绕一次。2 2遵循遵循“偶定奇动偶定奇动”的方法：若绳子段数的方法：若绳子段数n n为偶数，绳子固定为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若绳子段数端在定滑轮上；若绳子段数n n为奇数，绳子固定端在动滑轮上。为奇数，绳子固定端在动滑轮上。3 3在判断滑轮组省力情况时在判断滑轮组省力情况时, ,关键是确定承担总重的绳子段数关键是确定承担总重的绳子段数n,n,也就是有几段绳子和动滑轮相连。最省力时绳子段数也就是有几段绳

10、子和动滑轮相连。最省力时绳子段数n n与滑与滑轮个数轮个数nn的关系是的关系是n=n+1n=n+1。5 5、有关滑轮组绕线、有关滑轮组绕线答案：答案：30想想议议：想想议议： 杠杆、滑轮等简单机械，有的省力有的不省力；使杠杆、滑轮等简单机械，有的省力有的不省力；使用它们时，有的可以移动较短的距离，有的却要移动更用它们时，有的可以移动较短的距离，有的却要移动更长的距离。通过这几种简单机械的学习，你认为省力或长的距离。通过这几种简单机械的学习，你认为省力或费力、省距离或费距离，它们之间有什么关系？费力、省距离或费距离，它们之间有什么关系？滑轮组滑轮组力力 的的 关关 系系 1.不计摩擦、绳重时：不

11、计摩擦、绳重时：2.不计摩擦、绳重和不计摩擦、绳重和动滑轮的自重时：动滑轮的自重时：F = G物物 / 4F = G物物 /5F=G物物 / nG物物G物物 1.1. F=G物物 / n 中，中，有几段绳子与动滑轮相连，有几段绳子与动滑轮相连，n n就为几；就为几； 2. s=nh2. s=nh中中 重物上升重物上升h h高度，绳子自由端要移动高度，绳子自由端要移动nhnh距离。距离。1nF=G物物（不计摩擦、绳重和动滑轮重）（不计摩擦、绳重和动滑轮重）F=(G物物+G动动)（不计摩擦、绳重）（不计摩擦、绳重）1n充实你的笔记充实你的笔记3.3.力的关系力的关系G物物G物物G物物G物物n=n=

12、n=n=n=n=F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= 不计摩擦、绳重和动滑轮的自重时不计摩擦、绳重和动滑轮的自重时不计摩擦、绳重时不计摩擦、绳重时(动滑轮的自重为动滑轮的自重为G动动)：152324G物物G物物 /2G物物 /2G物物 /3G物物 /5G物物 /4 物体能被提起吗？物体能被提起吗？ 动滑轮对物体的拉力？动滑轮对物体的拉力？ 地面对物体的支持力？地面对物体的支持力？ 物体对地面的压力？物体对地面的压力？F=10 NG动动=5 NG=50 NGFF=?GFF=?F=G/4F=G/51.根据绕线确定F与G的大小关系（不计摩擦、绳重和动滑轮重不计摩擦、

13、绳重和动滑轮重）FFF=1/2GF=1/3G绳子的绕法：绳子的绕法：当当n n为偶数时，为偶数时，绳子的起端（或末端）在绳子的起端（或末端）在定滑轮上；当定滑轮上；当n n为奇数时，为奇数时，绳子的起端（或末端）在动绳子的起端（或末端）在动滑轮上。滑轮上。2.根据F与G的大小关系画出绕线3. 如图所示，拉力如图所示，拉力F的大小等于。的大小等于。F.13FffNGT 1. 用滑轮组提升重物，请在下图中用滑轮组提升重物，请在下图中画出拉力画出拉力FG/3的绳子的绕法。的绳子的绕法。（不计动滑轮、绳重和摩擦）（不计动滑轮、绳重和摩擦） 2. 在图在图6中画出使用滑轮组提起物体时最中画出使用滑轮组提

14、起物体时最省力的绕绳方法省力的绕绳方法 。课堂练习3、如图 1426 所示，用滑轮组匀速提升物体 A 时，弹簧测力计的示数为_N，如果不计摩擦，滑轮重为 1.2 N，则物体 A 的重力为_N.若与弹簧测力计相连的绳子移动 1.5 m，则物体上升的高度为_m.5.4150.5图 1426如图所示如图所示,物体物体A重重G80N,在在F60N拉力下匀速拉力下匀速前进前进,此时物体此时物体A受到的摩擦力等于受到的摩擦力等于N.（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）AF.fNTG平衡力平衡力120N41四、轮轴与斜面四、轮轴与斜面 简单的机械运动还包括轮轴与斜面，轮轴由一

15、个轴和一个简单的机械运动还包括轮轴与斜面，轮轴由一个轴和一个大轮组成，斜面是大家经常接触的，下面我们给出了常见的轮大轮组成，斜面是大家经常接触的，下面我们给出了常见的轮轴与斜面的图例：轴与斜面的图例：水龙头（轮轴）水龙头（轮轴）自行车轮（轮轴）自行车轮（轮轴）轮轴的特点轮轴的特点1 1、轮轴、轮轴 轮轮 轴轴rF1 R F 1 R = F2 r 手手 摇摇 钻钻自行车把自行车把脚蹬轮盘脚蹬轮盘套筒扳套筒扳门把手门把手大扳手大扳手水笼头水笼头F2 斜面越平缓越省力斜面越平缓越省力。2 2、斜面、斜面斜面原理斜面原理斜面：斜面：省力、省力、费距离费距离总结：总结： 滑轮滑轮定滑轮：定滑轮：（1）使

16、用特点：可以改变动力的方向，不省力也不费）使用特点：可以改变动力的方向，不省力也不费 力；不省距离也不费距离力；不省距离也不费距离（2）实质：是一个等臂杠杆）实质：是一个等臂杠杆动滑轮：动滑轮：（1）使用特点：能省一半力，但不能改变动力的方向；）使用特点：能省一半力，但不能改变动力的方向； 要多移动一倍距离要多移动一倍距离（2）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆F=1/2G s=2h 滑轮组滑轮组（2 2）使用优点：既可省力，又可改变动力的方向；）使用优点：既可省力，又可改变动力的方向； 但不能既省力又省距离但不能既省力又省距离动滑轮动滑轮被几股绳子吊起被几股绳子吊起，所用力就是所用力就是物重和动滑轮物重和动滑轮的几分之一的几分之一（3 3）公式：）公式：总总n（物物动滑轮动滑轮）n （不计