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第十二章 简单机械
第二节 滑轮
第2课时　滑轮组及其他简单机械
学
习
目
标
认识滑轮组的使用及特点
了解拉力的大小与物重的关系
了解轮轴和斜面的简单应用
课程导入
我们知道：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。
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？
一、滑轮组
滑轮组：将定滑轮和动滑轮组合在一起就组成了滑轮组。
由一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有几种组合？这样的组合各有什么特点？
滑轮的组合
常见的几种绕线方法
n:表示承担重的绳子段数.
S:表示绳子末端移动的距离.
在不计绳重、摩擦及动滑轮自重时:
绳子的固定点不同：甲固定在动滑轮的轴上，乙固定在定滑轮的轴上。
拉力的方向不同：甲作用在动滑轮上竖直向上，乙作用在定滑轮上竖直向下。
用如图甲、乙所示的滑轮组分别提高重力相同的物体，在不计绳重、摩擦及动滑轮自重时，所用拉力多大？拉力移动的距离与物体升高的距离是什么关系？
①分析判断甲滑轮组的省力与费距离的情况
分析动滑轮受力可知，四个力平衡：F1+F2+F=G物
同一根绳子上的力相等：F1=F2=F
图甲中的重物由三段绳子通过动滑轮吊着，若物体升高的距离为h时，则每段绳子都要缩短h，三段绳子缩短的距离都要被拉力拉走，所以拉力移动的距离为s=3h。
结论：使用滑轮组省了力，但是费距离。
②分析判断乙滑轮组的省力与费距离的情况
图乙中的重物由二段绳子通过动滑轮吊着，每段绳子都要承担物重。物体受F1和F2两个力，用这个滑轮组提起重物，只要用物重1/2的力，就可以提起重物。
图乙中的重物由二段绳子通过动滑轮吊着，若物体升高的距离为h时，则每段绳子都要缩短h，所以拉力移动的距离为2h。
实验结论：使用滑轮组省了力，但是费距离。
思考：利用两个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组，可以怎样绕绳子呢？有几种方法？绕线方法有什么不同？
不同点
①绳子的起点（固定点）不同：甲固定在定滑轮的钩上；乙固定在动滑轮的钩上。
②拉力的方向不同：
甲中拉力的方向向下，乙中拉力的方向向上。
两个滑轮组的省力费距离情况比较（不计动滑轮重和摩擦）
使用滑轮组的特点：
在不计绳重，动滑轮重和摩擦，用一根绳子组装的滑轮组时，拉力F大小和绳子自由端移动的距离s与动滑轮相连的绳子段数n有关。
(1)使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，当不计动滑轮重、绳重及摩擦时，提起物体所用的力就是物重的几分之一，
即F＝1/nG物(n为吊动滑轮和重物绳子段数)。
若考虑动滑轮重G动，不计绳重及摩擦时，则F＝1/n(G物＋G动)。
(2)若物体升高距离h，则绳子自由端移动距离s＝nh。
(3)绳子自由端移动速度v绳与物体移动速度v物的关系式：v绳＝nv物。
滑轮组的组装
（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。
（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”。
由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械叫轮轴。
轮轴上中间靠近转动轴线半径较小的是轴，离轴线较远半径较大的是轮。
动力一般作用在轮上，阻力作用在轴上，此时，轮轴是省力机械。
轮轴的实质：
轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆
如图所示：轮轴作为杠杆的支点在轴心0，轮半径R是动力臂，轴半径r阻力臂.

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