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(共29张PPT)
第十二章 简单机械
第2节 滑轮
新课引入
杠杆是一种常用的简单机械。除了杠杆之外，滑轮（pulley）也是一种简单机械，它在日常生活中的应用也很广泛。使用滑轮能给我们带来哪些好处呢？
新课引入
平常人们运输物体是如何将重物运到高处的呢？
学习目标
认识定滑轮和动滑轮，能用杠杆原理解释定滑轮和动滑轮的特点。
通过探究知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用，能根据滑轮组的构成方式判断省力情况。
能识别生活和生产中常见的滑轮，能根据要求组装简单的滑轮组。
滑轮的定义
想想议议：
如图所示，大人利用滑轮将重物吊到二楼，孩子想帮忙，却把自己吊了上去。想想看，为什么会出现这样的笑话？你能解释其中的道理吗？
【解析】
重物比小孩子重，动滑轮只改变物体的受力方向，所以能把小孩拉上去。
滑轮的定义
高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮（见图甲），它的轴固定不动，这种滑轮叫做定滑轮。
滑轮的定义
电动起重机吊钩上有一种滑轮（见图乙），它的轴可以随被吊物体一起运动，当电动机转动并收绳子时，物体和滑轮就被提起，这种滑轮叫做动滑轮。
滑轮的特点
实验探究：研究动滑轮和定滑轮的特点
图乙是一个定滑轮的装置。
（1）在它的左侧挂钩码，右侧竖直向下拉弹簧测力计，观察比较弹簧测力计示数与钩码所受重力的关系。（将实验数据记录下来）。
（2）改变弹簧测力计拉力的方向，再进行观察和比较。
（3）改变钩码的个数，重做上述实验。
滑轮的特点
实验探究：研究动滑轮和定滑轮的特点
图丙是一个动滑轮的装置。
（1）竖直向上拉弹簧测力计，使钩码保持平衡态，读出弹簧测力计示数，并思考这个示数与钩码所受重力的关系。（将实验数据记录下来）。
（2）改变钩码的个数，重做上述实验，进行观察和比较。
滑轮的特点
实验探究：
综合上述两个小实验试着分析动滑轮和定滑轮的不同之处及其各自的特点。
实验小结：
使用定滑轮不省力，但能改变动力的方向。
使用动滑轮可以省一半力，但不能改变力的方向，且费距离。
滑轮组
如果既需要改变力的方向，又需要省更多的力，单独使用定滑轮或动滑轮都无法满足我们的需要。在实际应用中，人们常常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。
滑轮组
如图是一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组。甲中的重物由三段绳子通过动滑轮吊着，每段绳子都要承担物重。用这个滑轮组提起重物，如果忽略动滑轮的自重，只要用物重的力就可以提起重物。用滑轮组提起重物时，动滑轮上有几段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的几分之一。
滑轮组
思考：
如图乙所示的滑轮组需要用多大的力才可以将重物提起？
【解析】
用滑轮组提起重物时，动滑轮上有几段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的几分之一，图乙中的动滑轮上有两段绳子，则需要重物二分之一的力将重物提起。
轮轴和斜面
轻轻转动门把手，就可以把门打开；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。门把手、方向盘等属于又一类简单机械——轮轴。轮轴由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。
轮轴和斜面
斜面也是一种简单机械，在生活和生产中随处可见。斜面也可以巧妙地省力。例如通往山顶的路就被做成了斜面的形式，运用斜面运输物体可以大大地省力。
滑轮
定滑轮
（1）定义：中间的轴固定不动的滑轮。
（2）实质：定滑轮的实质是等臂杠杆。
（3）特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮（不计轮轴间的摩擦）有
知识点一：定滑轮和动滑轮
动滑轮
（1）定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）。
（2）实质：动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
（3）特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。对于理想的动滑轮有（不计轴间摩擦和动滑轮重力）有，只忽略轴间摩擦，则拉力。
滑轮
课堂练习
例题1：小明利用如图所示的简单机械移动物体A时。当沿不同方向分别用的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
D
知识点：滑轮的应用
课堂练习
【解析】
由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，因为物体A匀速运动，所以都与物体A受到地面的摩擦力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故ABC错误；故D正确。
知识点
滑轮组
（1）定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
（2）特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
（3）对于理想滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力。
（4）组装滑轮组的方法：首先根据公式动求出绳子的股数。
滑轮
知识点二：滑轮组
滑轮
然后根据“奇动偶定”的原则。结合题F目的具体要求组装滑轮。
（5）说明：—吊起动滑轮的绳子的股数；—绳子自由端的拉力；—动滑轮上所挂物体的重力；使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即。（当不计绳重及摩擦时）若不计动滑轮重力，则有；， —绳子自由端移动的距离；—物体被提升的高度；绳子移动的速度与物体移动的速度关系：。
课堂练习
例题2：如图所示，小明分别用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度，则（ ）
AB
A. 使用甲滑轮可以省力
B. 使用乙滑轮可以改变力的方向
C. 使用甲滑轮做的有用功多
D. 使用乙滑轮的机械效率为100%
课堂练习
【解析】
（1）甲滑轮是动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力，故A正确，符合题意；（2）乙滑轮是定滑轮，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故B正确，符合题意；（3）同一物体提升相同的高度，根据公式可知所做的有用功相同，故C错误，不符合题意；（4）使用乙装置的机械效率较高，但机械效率不能达到100%，故D错误，不符合题意。故选AB。
滑轮
滑轮组中动滑轮和定滑轮个数的确定：
吊起动滑轮的绳子的股数n 定滑轮个数 改变施力方向 不改变施力方向
n为偶数
n为奇数
课堂练习
例1：下列四种简单的机械，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力，当提起相同重物时，最省力的是（ ）
A
知识点：滑轮组的应用
A.
B.
C.
D.
课堂练习
【解析】
使用的简单机械，在忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力的条件下；A选项，由杠杆的平衡条件，得：；B选项，使用的是一个定滑轮，改变力作用的方向，但不省力=G；C选项，使用的是一个动滑轮，可以省一半的力，则；D选项，使用的是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，动滑轮被两根绳子承担，绳子的拉力就是物重的二分之一。即。比较各机械使用时绳子的拉力可知：A图中的机械最省力。
课堂练习
例2：如图所示，物体A重80N，物体B重72N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力，拉动物体A，使物体B以0.1m/s的速度匀速上升，则此时拉力F及3s内拉力F所做的功W分别是（已知动滑轮重18N，绳重以及绳与滑轮之间的摩擦不计）（ ）
B
A. F=90N;W=27J B. F=60N;W=54J
C. F=30N;W=27J D. F=60N;W=18J
课堂练习
【解析】
物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，。拉动A向左运动时，物体A的受力情况如图所示。故B说法正确。
知识要点
定滑轮：可以改变力的方向。
动滑轮：可以省力，但不能改变力的方向。
滑轮组：既可以改变力的方向，还可以省力。重物和动滑轮的重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是物重的几分之一。

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