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第六章 力和机械
第6节 探究滑轮的作用
这些都是滑轮，请你观察它们的结构？
凹槽
轴
小轮
滑轮：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。
用一个滑轮提起一袋重物，可以有几种方法？
工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。
工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。
定滑轮和动滑轮
思考：滑轮的轴的位置是否在随着物体位置的变化而变化？
你能区分下列为什么滑轮吗？
A B
C
D
探究两类滑轮的作用
研究定滑轮和动滑轮的特点
思考一：探究滑轮的什么特点呢？(联想各类杠杆的特点)
探究使用滑轮对力大小、方向的作用、以及绳子自由端移动的距离与物体上升的高度比较。
思考二：如何探究？需要什么器材？如何组装？
弹簧测力计，刻度尺
研究定滑轮的特点
重物 重力G/N 拉力 大小F/N 重物移动方向 拉力 方向 重物上升的距离h/cm 绳自由端移动的距离s/cm
定滑轮
实验表格：
实验结论：
使用定滑轮不省力不省距离，但可以改变拉力的方向；
不省力
也不费力
可以改变力的方向
不省距离
不费距离
2N
2N
竖直向上
竖直向下
10
10
研究动滑轮的特点
实验表格：
实验结论：
使用动滑轮可以省力但费距离，且不能改变力的方向。
重物 重力G/N 拉力 大小F/N 重物移动方向 拉力 方向 重物上升的距离h/cm 绳自由端移动的距离s/cm
定滑轮
省力
不改变力的方向
费距离
2
1
竖直
向上
竖直
向上
10
5
细节一：弹簧测力计拉动时，可以快速拉动吗？
细节二：在实验中，你觉得有什么因素影响实验结果？如何尽可能减小这些因素对实验的影响呢？
摩擦力，
动滑轮自重，等等
拉动时应均匀缓慢
使用定滑轮的理论分析
定滑轮实质上是等臂杠杆；
支点在轴心O处
动力臂=阻力臂
不计摩擦时，F1=F2=G（无论拉力方向）
绳子自由端移动的距离=物体上升的距离，s=h
使用动滑轮的理论分析
动滑轮实质上是动力臂是阻力臂2倍的杠杆。
支点在边缘O‘处
L1=2×L2
不计摩擦和动滑轮的质量且绳子自由端沿竖直方向匀速拉动时，F1=1/2F2=1/2G
绳子自由端移动的距离=2×物体上升的距离
D
定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物，若在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：F1、F2、F3，则 （ ）
A．F1最大
B．F2最大
C．F3最大
D．三个力一样大
解析
使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向
F2
F1
F3
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？
使用滑轮组既可以省力； 又可以改变力的方向。
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
使用滑轮组时拉力与物重的关系
滑轮组
将一个定滑轮与一个动滑轮组成如下图所示的滑轮组，并测出不同情况下拉力F和钩码的重力G。
使用滑轮组时拉力与物重的关系
实验 序号 钩码 重力G/N 拉力 大小F/N 吊起动滑轮的绳子股数n
（a）
（b）
（c）
实验表格：
3
3
3
1.6
1.6
1.1
2
2
3
甲 乙
绳子的起点
拉力的方向
拉力的大小
移动的距离
这两种绕线方法有什么不同？
甲
乙
定滑轮上
向下
（将动滑轮+钩码作为一个整体分析受力）
甲
乙
G总
3F
G总
2F
F=
2
G总
s=2h
实验结论：使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重、绳重和摩擦不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。
动滑轮上
竖直向上
F=
3
G总
s=3h
结论：
=
n
G总
F
F
甲
乙
动滑轮+物体
甲
G总
4F
乙
G总
5F
n是承担总重的绳子段数
使用滑轮组时拉力与物重的关系
F=
s=
G=100 N
h=10 m
一位同学组装了如图所示的滑轮组，将重100N的重物匀速提升10m，若每个滑轮重20 N，且不计绳重和摩擦。求：绳自由端的拉力F和移动的距离s。
解析
动滑轮+物体
G总
2F
因为重物匀速上升，
所以，2F=G总=G + G动
G+G动
F=
2
=
100N+ 20N
2
=60N
s=2h=2×10m=20m
答：绳自由端的拉力F是60N，其移动的距离s是20m 。
工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮
使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向
定滑轮实质上是等臂杠杆
工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮
动滑轮实质上是动力臂是阻力臂2倍的杠杆
使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组
使用滑轮组既可以省力； 又可以改变力的方向
滑轮组
定滑轮
动滑轮
探究滑轮的作用
轮轴
轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。
门把手、方向盘、水龙头、汽车前窗上的雨刮器等都属于轮轴。
再 见

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