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(共28张PPT)
第十一章 简单机械
第2节 滑轮及其应用
升旗手往下拉绳子，国旗冉冉升起。
观察思考
新知导入
旗杆的顶部
安装了一种
简单机械：
滑轮
在施工现场，我们经常看到大型吊车。它可以把大型货物吊上去，它是怎样工作的，它又是利用了什么机械呢？
吊车能把大型货物吊上去，利用的主要机械就是滑轮。
滑轮也属于简单机械，它的工作原理是什么，滑轮又有哪些特点呢？
观察思考
1.通过实例了解定滑轮、动滑轮的特点。
2.知道滑轮在生产生活中的应用。
3.知道滑轮是一种理想模型。
4.了解机械的使用对社会发展的作用。
学习目标
国旗上升时，旗杆顶端的滑轮轴不随物体一起移动。
旗杆顶端的滑轮
定滑轮
使用时，轴固定不动(滑轮不随物体移动)的滑轮，叫定滑轮。
定滑轮
一、定滑轮及其特点
观察思考
新知学习
提出问题
1.使用定滑轮时，有什么特点？
2.使用定滑轮是否省力（或更费力）？
3.使用定滑轮是否省距离（或需要移动更大的距离）？
探究定滑轮的特点
实验器材
铁架台、定滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计
设计实验
如图所示，把定滑轮固定在铁架台上，钩码挂在细线的一端；弹簧测力计挂在细线的另一端，用力缓慢拉动弹簧测力计向下匀速运动。
记录拉力的大小、钩码上升的距离、拉力移动的距离及拉力的方向。
G
拉力F
物重G/N 物体移动方向 物体移动 距离h/cm 拉力F/N 拉力 方向 拉力移动
距离S/cm
进行实验
G
（1）用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。
（2）使用定滑轮缓缓提升钩码，记录整个过程中拉力的大小F、钩码上升的距离h物、拉力移动的距离s绳及拉力的方向。
h物
F
s绳
(3)改变拉力的方向：分别沿竖直方向拉升、斜着拉升、水平拉升钩码，观察拉力F1、 F2、 F3、的大小。把实验数据记入表格中。
F1
F2
F3
(4)改变钩码的重力，重复上述实验。
分析论证
①拉力与重力的大小关系：F=G，即使用定滑轮不省力。
②拉力的方向：可以改变。
③拉力（绳末端）移动距离S绳与钩码上升高度h物的关系：S绳=h物
钩码重 G/N 钩码移动 方向 钩码移动 距离h/m 拉力 F/N 拉力 方向 拉力移动
距离s/m
1.5 竖直向上 0.3 1.5 竖直向下 0.3
1.5 竖直向上 0.3 1.5 斜向下 0.3
1.0 竖直向上 0.4 1.0 竖直向下 0.4
实验结论
使用定滑轮不省力； 不省距离，可以改变力的方向。
可以改变力的方向是指：
拉力的方向与物体运动方向相反（或不同）。
物体运动方向
拉力方向
定滑轮的实质
F1=2N
h物
S绳
S绳＝h物
F2=2N
1.定滑轮既不省力也不省距离
2.可以改变用力的方向
F
G物
0
L1＝L2
L1
L2
F＝G物
定滑轮实质上是个等臂杠杆
1.动滑轮：使用滑轮时，物体和滑轮一起被提高。
2.使用动滑轮时，有什么特点？
提出问题：（1）使用动滑轮是否省力（或更费力）？
（2）用动滑轮提重物有什么优越性？通过实验探究。
动滑轮
电动起重机的动滑轮
二、动滑轮及其特点
①用弹簧测力计直接测出钩码的重力；
②竖直向上匀速拉动弹簧测力计，记录弹簧测力计的示数，重物
移动的距离和拉力作用点移动的距离。
③将测量结果填入表格。改变钩码的个数，重复上述实验过程。
实验探究
动滑轮的特点
注意：单独使用动滑轮时，拉力的方向为竖直向上即物体运动的方向与拉力的方向朝向一致。
实验数据
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力方向 拉力移动距离s/m
2 竖直向上 0.4 1.1 竖直向下 0.8
2 竖直向上 0.3 1.2 竖直向下 0.6
1 竖直向上 0.2 0.6 竖直向下 0.4
实验结论：
使用动滑轮的特点：
能省一半的力，但要多移动一倍的距离，且不能改变动力的方向。
(1)使用动滑轮能省一半的力:F= G（不计摩擦和动滑轮重）。
但不能改变力的方向。
(2)绳端移动距离S=2h。
3. 动滑轮时实质：
支点在绳和轮相切的O处;拉力F1是动力,重物的拉力是阻力F2；动力臂L1是轮直径、动力臂L2是轮半径。
动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆：
根据杠杆的平衡条件：F1.L1=F2.L2
L1＝ 2L2　； F1＝F2 ＝ G （不计摩擦和动滑轮重）
1
2
绳子自由端移动的距离S和物体升高的高度h：S绳=2h物
定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工作方便，但不能省力；　　
于是人们就把定滑轮和动滑轮组合起来使用，把它们各自的优点结合起来，这样就组成了滑轮组．
而动滑轮虽然能省一半力，但不能改变力的方向，使用时经常感觉不便．
三、滑轮组
滑轮组
由定滑轮和动滑轮组成。
F
F
G
G
3段绳子承担
2段绳子承担
5段绳子承担
4段绳子承担
绳子的开始端挂在定滑轮上，物重由偶数段绳子承担。
绳子的开始端挂在动滑轮上，物重由奇数段绳子承担。
滑轮组的连接规律
F
G
F
G
F
G
F
G
n=2
n=3
n=4
n=5
滑轮组的连接方法
滑轮组的绕法
F= G
3
1
F= G
3
1
F= G
4
1
F= G
5
1
F
F
F
F
滑
轮
及其应用
定滑轮
滑轮组
使用时，轴的位置固定不动的滑轮。
使用动滑轮时可以省一半的力，但是不能改变力的方向。
绕线方法：奇动偶定， 从里向外。
使用定滑轮时不能省力，但可以改变力的方向。
实质：等臂杠杆。
实质：省力杠杆。
定滑轮与动滑轮
定滑轮与动滑轮的组合叫做滑轮组。
滑轮组自由端拉力的大小。
动滑轮
使用时，轴的位置随被拉的物体一起运动的滑轮。
课堂总结
1.如图，使用定滑轮提升重物，当分别在A方向、B方向和C方向拉重物时（ ）
D
A、A方向的拉力F1最小
B、B方向的拉力F2最小
C、C方向的拉力F3最小
D、三个方向拉力一样大
A
C
C
课堂练习
2.使用滑轮组可以（ ）
C
A、省力又省距离
B、可以省力，但不能改变力的方向
C、既可以省力又可以改变力的方向
D、费了力，但可以省距离
3.如图，把质量相同的A、B物体挂在如图滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（ ）
B
A、A上升
B、A下降
C、A、B均静止
D、无法判断
4.如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3，比较它们的大小应是（ ）
D
A、F1＞F2＞F3 B、F1＜F2＜F3
C、F2＞F1＞F3 D、F2＜F1＜F3
5.如图所示，用20 N的拉力向上拉动绳子，使重为50 N的物体5 s内匀速升高5 m(不计绳重和摩擦)。则下列说法错误的是（ ）
A. 绳子自由端移动的距离为15 m
B. 动滑轮重为10 N
C. 物体上升的速度为1 m/s
D. 绳子自由端拉动的速度为6 m/s
D

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