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第2节 滑轮
新课导入
请同学们欣赏一幅漫画
胖子与瘦子在提米的过程中，使用了什么工具，为什么会出现这种情况？
啊？你怎么上来了？
请您帮忙抓住，我到楼上接袋子。
好的
不行，救命！
旗杆顶部上的滑轮
除了杠杆之外，滑轮也是一种常见的简单机械，它在日常生活中的应用非常广泛。
大家在生活中见过滑轮吗？使用滑轮有什么特点呢？
健身房器材上的滑轮
起重机上的滑轮
学习目标
1.认识定滑轮和动滑轮。。
2.知道定滑轮、动滑轮的特点，并能根据需要选择合适的滑轮解决实际问题。
3.会安装滑轮组，并能根据安装情况分析施加的拉力大小与物重的关系。
一、定滑轮和动滑轮
课堂探究
轴
槽
周边有槽，可绕中心轴转动的轮叫做滑轮。
定滑轮：使用滑轮时，其轴不随物体一起运动的滑轮叫定滑轮。
电动起重机的动滑轮
动滑轮：使用滑轮时，其轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮。
探究动滑轮与定滑轮的特点
探究实验
探究定滑轮的特点
【实验器材】
实验需要测量的物理量如下表格
铁架台、定滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计
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
【实验装置】
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。
【数据表格】
G
拉力 F
（1）用弹簧测力计直接测出钩码的重力 G。
【实验步骤】
h物
F
s绳
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。
（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。
（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，相等。
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
【实验数据】
【分析数据】
使用定滑轮不省力； 不省距离，可以改变力的方向。
【归纳结论】
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
探究动滑轮的特点
【实验器材】
实验需要测量的物理量如下表格
铁架台、动滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计
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
【实验装置】
如图所示，把绳子一端固定在铁架台上，另一端通过动滑轮挂在测力计的挂钩上；钩码挂在动滑轮的轴上，用力缓慢拉动弹簧测力计竖直向上匀速运动。
【数据表格】
（1）用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。
（2）使用弹簧测力计缓缓竖直向上拉动滑轮提升钩码，记录整个过程中用力大小F、钩码升高的距离h及拉力移动的距离s。
【实验步骤】
F
（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。
h
s
G
（1）拉力与重力的关系：F＜G，即使用动滑轮省力。
若不计动滑轮的重力及摩擦力时，则拉力：F=G/ 2。
（2）拉力的方向：不能改变。
（3）拉力（绳末端）移动距离S与钩码上升高度h的关系： S绳=2h物。
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 0.3 1.1 竖直向上 0.6
2 竖直向上 0.3 1.2 竖直向上 0.6
1.0 竖直向上 0.2 0.6 竖直向上 0.4
【实验数据】
【分析数据，归纳结论】
使用动滑轮可以省力， 但不改变力的方向，且费距离。
拉力（绳末端）移动距离S是物体上升高度h的2倍：S拉=2h物。
【结论】
例 题
1.下列各图中利用了动滑轮的是(　　)
D
2.在下图中，物体 A 重为 G，在拉力 F 的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为 f，则人对绳的拉力 F 的大小等于(　　)
A. 0.5G
B. 2G
C. 0.5f
D. 2f
C
二、滑轮组
滑轮组的特点：
① ____改变力的方向；
②_______省力；
③______距离。
能
可以
费
定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组。
若忽略动滑轮重和摩擦，则
F= —G物
n
1
滑轮组的省力情况
使用滑轮组时，忽略摩擦，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重和动滑轮重的几分之一，即动力
F= —(G物+G动)
n
1
s 指的是绳子自由端移动的距离；h 是指物体上升的高度；n 表示承担物重的绳子的段数。
滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是物体升高距离的几倍： s=nh。
图甲： s=2h
图乙：s=3h
滑轮组的费距离情况
甲
乙
（1）确定绳子的段数
用 n= — 或 n= — 来求，当n不是整数时，要采用只入不舍的“进一法”处理小数位。
G
F
s
h
（2）滑轮组的绕绳方法
当承重绳子的段数n为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；
当承重绳子的段数n为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上；
概括为“奇动偶定”。
滑轮组的组装
例题
3.如图所示，某同学用重为 10 N 的动滑轮匀速提升重为 50 N 的物体，不计摩擦，则该同学所用拉力 F 的可能值是( )
A.20 N B.25 N
C.30 N D.35 N
D
4.某工业园的车间工人用如图所示的滑轮组把重物提起 1 m 的高度，不计绳重和摩擦。下列关于这个滑轮组工作的说法中，正确的是（　　）
A.绳子自由端被拉下了 3 m
B.使用这个滑轮组不能改变力的方向
C.使用这个滑轮组能省力
D.使用这个滑轮组能省功
C
三、轮轴和鞋面
轮轴
由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴线转动的简单机械，实质是一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力。
轮子和轴固定在一起，大轮带动小轮运动。
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。
轮轴：由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴线转动的简单机械，实质是一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力。
由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴线转动的简单机械，实质是一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力。
注意：轮轴使用时，当轮半径是轴半径的n倍时，在不计摩擦情况下，作用在轮上的力的大小为作用在轴上的力的大小的 n 分之一。
斜面：是一个费了距离但能省力的简单机械。
注意：斜面长是斜面高度的n 倍时，在不计摩擦的情况下，所用的推力为物重的 n 分之一。
斜面
汽车在蜿蜒盘旋的公路上行驶到山顶便是利用了斜面这种简单机械。
课堂小结
定滑轮
滑轮组
特点：不省力，但能改变力的方向
特点：省一半的力，但费距离
轮轴：由一个轴和一个大轮组成、能绕共同的轴线转动的简单机械
滑轮
概念：轴固定不动的滑轮
概念：轴随物体一起运动的滑轮
概念：定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组
动滑轮
轮轴和斜面
特点：既可以省力，又可以改变力的方向
特点：使用轮轴可以省力，也可以改变力的方向，但费距离;利用斜
面可以省力，斜面坡度越小，越省力

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