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第二节 滑轮
第十二章
简单机械
1.认识定滑轮和动滑轮。
2.知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
3.会根据要求使用和组装滑轮组。
4.了解其他简单机械的一些应用。
一、滑轮
一个周边有槽，能绕轴转动的轮子---- 滑轮
轴
轮
电梯中的滑轮
升国旗的滑轮
起重机吊臂上的滑轮
生活中的滑轮
生活中的滑轮
有一袋粮食，想把它从一楼提到四楼，使用滑轮有哪些办法？
1、轴固定不动；
2、能改变用力的方向。
特征：
一、定滑轮和动滑轮
1.定滑轮
使用时轴固定不动的滑轮叫做定滑轮
1、绳子的一端被固定，滑轮和物体一起向上运动。
2、基本不能改变用力方向。
特征：
2.动滑轮
使用时滑轮随重物一起移动的叫做动滑轮。
定滑轮
动滑轮
定滑轮
动滑轮
研究定滑轮和动滑轮的特点
实验目的：1.探究使用定滑轮和动滑轮是否省力；
2.探究使用定滑轮和动滑轮时拉力移动距离s和
重物移动距离h的关系；
3. 探究使用定滑轮和动滑轮能否改变力的方向。
实验器材：铁架台，弹簧测力计，滑轮，钩码，直尺，细线
探究动滑轮与定滑轮的特点
探究实验
1.定滑轮
定滑轮的实质
F1
F2
O
l1=l2
F2
F1
O
l1=l2
l1
l2
l1
l2
是一个等臂杠杆
F
G
O
l2
l1
l1=l2
相当于一个等臂杠杆
F = G 不计摩擦
改变拉力方向后，还是等臂杠杆，所以只使用定滑轮，无论拉力方向怎么样，F＝G
2.动滑轮
动滑轮的实质
动滑轮实质可看做是一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆
O
·
L1
L2
L1 =2L2
动滑轮的实质
是一个 动力臂是阻力臂二倍的杠杆
使用动滑轮省一半的力
不计动滑轮重、绳重摩擦
若拉力F沿斜上方拉，F= G吗？
1
2
F2
F1
G
L1
L2
O
F1/
L1/
∵动力臂L1减小
∴动力F增大
要使动滑轮省一半的力，必须使绳子沿竖直向上拉动。
3.使用定滑轮、动滑轮拉物体。
仔细观察实验，注意物体移动的距离h和绳子自由端移动的距离s的关系。
F
G
l1
l2
s=h
h
s
3.使用定滑轮拉物体。
仔细观察实验，注意物体移动的距离h和绳子自由端移动的距离s的关系。
l 1
l 2
注：若计动滑轮的自重，则：
F=1/2(G+G动) s=2h
G
F
3.使用动滑轮拉物体。
仔细观察实验，注意物体移动的距离h和绳子自由端移动的距离s的关系。
s
h
定滑轮：使用定滑轮不省＿＿＿，但可以改变施力的＿＿＿，是等臂杠杆，不费距离_________。
动滑轮：使用动滑轮可以＿＿＿， 但不能改变施力的＿＿＿＿，是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆，要费物体升高高度一倍的距离。
省一半的力
方向
力
方向
s=h
思考题：
1：使用定滑轮的好处是＿＿＿＿＿＿＿＿。
2：使用动滑轮的好处是＿＿＿＿。
能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来，使它们即省力又改变用力的方向呢？
答：能。把它们组合成滑轮组。
改变用力的方向
省力
滑轮组:
由定滑轮和动滑轮
组合在一起的装置。
1、定义：
2、特点：
既可以省力又可以
改变力的方向，但
费距离。
F
G/
G
F
F
F
F
G
G
G
1
2
F＝
G
1
3
F＝
G
1
2
F＝
G
n=2
n=2
n=3
想一想：使用滑轮组到底能省多少力？
3、滑轮组的省力情况：
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子
股数n有关。
1
n
F＝
G
滑轮组的绕法
（b）若动滑轮重力G动不计，拉力F是多少？
（c）若动滑轮重G动不能忽略，那么图中的
拉力F应等于多少？
G/
G
F
（a）图中吊起动滑轮的绳子股数为 。
思考
分析左图所示的滑轮组
5
1.从轮子数量少的钩子开始。
2.定动交替。
3.就近原则。
4.奇动偶定
滑轮组绳子的绕法规律：
当n为偶数时，绳子的起点在定滑轮上；
当n为奇数时，绳子的起点在动滑轮上。
滑轮组绳子的绕法规律：
绕绳的起点：
偶定奇动
滑轮组的作用 (若忽略了滑轮重和绳与滑轮的摩擦力)
1.滑轮组用几段绳子吊起物体.将物体提升的力等于物重的几分之一,即(F= )。
2.手拉绳子通过的距离等于物体上升的距离的n倍,即(s=nh)。
答案：
G
G
G/
G
G/
G
4、组装滑轮组
F
F
F
F
F
F
n=2
n=3
n=3
n=4
n=4
n=5
G
G
按要求组装滑轮组
练习
（1）
（2）
F
F
n=2
n=3
实验表明，使用滑轮组拉重物时，若动滑轮重和绳与滑
轮间的摩擦不计，动滑轮被几股绳子拉住，所用的力就
是物体与接触面摩擦力的几分之一，即 。
如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。
F
.
f
N
G
T
小结
一、定滑轮：
转轴固定不动的滑轮。
1、特点：
不能省力，但可改变了力的方向。
2、实质：
等臂杠杆。
二、动滑轮：
转动轴 与重物一起移动的滑轮。
1、特点：能省力一半，但不能改变力的方向。
2、实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆。
使用滑轮组时，动滑轮被几股绳子吊起，所用力就是物重和动滑轮的几分之一
三、滑轮组
(1)定滑轮的定义
(2)定滑轮的作用
(3)定滑轮的实质
(1)动滑轮的定义
(2)动滑轮的作用
(3)动滑轮的实质
(1)滑轮组的作用
(2)拉力F与重物G的关系
(3)自由端与动滑轮移动距离的关系
(4)绳子股数的确定
巩固练习：
1：如下图(a)所示，物体B重100N，在力F作用下匀速上升时，F应等于＿＿＿N。（不计摩擦）
图(a)
F
2: 如上图(b)所示,物体A重为100N,挂重物的钩子承受的拉力是＿＿N.人匀速拉绳子的力是＿＿N（动滑轮自重不计）
图(b)
100
100
50
3:如图所示的四个滑轮组中，图＿＿可省一半力，图＿＿最费力，图＿＿＿和图＿＿用力大小一样。
(a)
(b)
(c)
(d)
(b)
(c)
(a)
(d)
如图所示,物体A重G＝80N,在F＝60N拉力下匀速前进,此时物体A受到的摩擦力等于＿＿＿＿N.
（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）
A
F
.
f
F
F拉
G
1:竖直方向上有一对平衡力F和G
2:水平方向上有一对平衡力T和f
G=F=80N
f=F拉=120N
因为
T=2F=120N
120N
智慧的花朵，常常开放在苦苦思索的枝头上。
轮轴与斜面
点击画面播放
1.由（外围的）轮和（中间的）轴组成的能绕轴心转动的简单机械叫轮轴。
轮
轴
五、轮轴
节水龙头：
从上边看下去，也可画成下图：
动力臂大于阻力臂——省力杠杆
F1
L1 = R
L2 = r
F2
O
轴
轮
汽车的方向盘；
从上边看下去，也可画成下图：
F1
L1 = R
L2 = r
F2
O
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
轮
轴
井上的辘轳；
从左边看过去，可画成下图：
F1
L2 = r
F2
O
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
L1 = R
轮
轴
2.轮轴原理
轮轴是杠杆类的简单机械，可以把它看成不等臂杠杆。
R
r
a.动力臂为轮半径R，
b.阻力臂为轴半径r。
由杠杆的平衡条件得：
轮上的力×轮半径=轴上的力×轴半径
即：F1·R=F2·r
使用这种卷笔刀，为什么可以省力？
3、轮轴应用
生活中有哪些工具是轮轴呢？
请指出以上轮轴中哪些部分是（外围的）轮，哪些部分是（中间的）轴。
轮
轴
轮
轴
轴
轮
轴
轮
轮
轴
4.动力作用在轴上，还省力吗？
动力作用在轴上，不省力，是费力杠杆
F2
L2 = R
L1 = r
F1
O
F1L1=F2L2
且L1所以F1>F2
轮轴的功能：
1、改变用力的大小；
2、改变物体的运动速度
轮轴的实质：
轮轴是一个连续转动的杠杆
1.像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械，叫做斜面。
2.斜面能省力吗？
六、斜面
点击画面播放
1 2 3 4
90°
沿不同斜面提升的力
我们的发现
15°
10°
0.7
25°
1
40°
2
1.5
直接提升物体的力(N)
不同坡度斜面作用的实验记录表
2.5N
斜面都能省力，坡度越小越省力
B
C
D
E
1 2 3 4
特点：斜面是一种省力的简单机械（如图所示）。若忽略摩擦，Gh=FL
若考虑摩擦时，FL=Gh+fh
当斜面高度h一定时，斜面L越长，越省力；当斜面L长一定时，斜面h越小，越省力。
结论：使用斜面的目的是： ，缺点 。
省力
看下面的斜面的应用
盘山公路
螺丝钉
费距离
巩固练习
1、指出右下图中所列
工具分别属于那种简单
机械，剪刀 ；扳手 ；钻头 。
2、甲乙两图中物体重8N，滑轮重4N,不计绳和
摩擦，把物体匀速提起，F甲= N，
F乙= N。
F甲
F乙
杠杆
轮轴
斜面
6
20

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