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滑轮
什么是滑轮？滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的轮子。滑轮是一种变形的杠杆，因为滑轮可以连续旋转，因此可看成是能够连续旋转的杠杆。
一、定滑轮
F1
探究活动
使用滑轮时，滑轮的轴固定不动，这种滑轮叫定滑轮。
1.使用定滑轮有何好处
拉力的方向
拉力的大小
作用点移
动的距离
观察 直接提重物 用定滑轮提重物 结论
测量 直接提重物 用定滑轮提重物 结论
测量 重力作用点 拉力作用点 结论
向上
向下
改变
近似相等
相等
2.使用定滑轮的特点
①拉力的方向
②拉力的大小
③拉力作用点
移动的距离
改变拉力的方向
不省力
不省距离
小结:
使用定滑轮不省力也不费力，但可改变动力的方向。
练习1
F2
G
F1
F3
分别沿不同方向的三个拉力哪个大些？
定滑轮，不省力也不费力，只改变力的方向，所以三个力相等。
二、动滑轮
F
G
（不计摩擦和动滑轮重）
探究活动
使用滑轮时，滑轮的轴随物体一起运动，这种滑轮叫动滑轮。
1.使用动滑轮有何好处
拉力的方向
拉力的大小
作用点移
动的距离
观察 直接提重物 用动滑轮提重物 结论
测量 直接提重物 用动滑轮提重物 结论
测量 重力作用点 拉力作用点 结论
向上
向上
不改变
省力
费距离
2.使用动滑轮的特点
①拉力的方向
②拉力的大小
③拉力作用点
移动的距离
拉力的方向不改变
省1/2力
费一倍距离
（原来的两倍）
小结:
在使用动滑轮拉物体时,可以省力,
但拉力的方向不改变。
O
L1
L2
L2
L1
动滑轮
F
F
定滑轮
F
G
G
O
定滑轮实际上是一个等臂杠杆
动滑轮实际上是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆
练习2
F2
G
F1
F3
分别沿不同方向的三个拉力哪个大些？
动滑轮是省力杠杆，三个力的力臂关系：l1>l2>l3,
∴F1问题：利用一只滑轮来提升物体，你有几种方法？并通过实验，研究你所使用的滑轮有什么特点？
定：改变力的方向
不能省力
s＝h
　 F＝G
动：不改变力的方向
省一半力
S＝2h
F1＝1/2（G物＋G动）
拓展延伸
使用定滑轮不省力，F=G；使用动滑轮省力一半，F=1/2G。这均是理想化的状态，即不考虑滑轮与轴之间、绳与滑轮之间的的摩擦以及动滑轮重力时的情况。要考虑这些因素，实际使用定滑轮不仅不省力，反而费力；使用动滑轮也达不到一半力的效果。
现在我想把这一麻袋粮食, 拉到高处粮仓内，可选用什么样的滑轮呢
我想站在地上，向下把它省力的拉到粮仓内,怎么办

二、滑轮组
三、滑轮组
滑轮组：是一种由几个定滑轮和几个动滑轮组成的一种装置叫滑轮组。
特征：滑轮组既可以省力又可以改变力的方向，但要费距离。
三、滑轮组
由定滑轮和动滑轮组合在一起构成的装置。
F
F
F
G
G
G
实验结果：
1
2
F＝
G
1
3
F＝
G
1
2
F＝
G
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。
n=2
n=2
n=3
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即
1
n
F＝
G
思考题：
在左图所示的滑轮组中，
(a)若动滑轮重G/不计，拉力F是多少？
(b)若动滑轮重G/不能忽略，那么图中的拉力F应等于多少？
G/
G
F
1
5
F＝
G
1
5
F＝
(G+G/)
分析：图中吊起动滑轮的绳子股数为5
求段数：1、根据省力情况，要用n=G/F去求，当G不能被F整除时，要采用“只入不舍”的方法处理小数位；
2、根据移动距离的关系n=s/h来求解。
3、在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，只算绕在动滑轮上的绳子的段数。
4、开始在定滑轮上的绳子段数一定是偶数段，开始在动滑轮上的绳子段数一定是奇数段。
动滑轮的个数的确定方法：
动滑轮的个数N是根据求出的绳子的n来确定的。当n是奇数时，动滑轮的个数为N=1/2 (n-1)
当n是偶数时，动滑轮的个数为N=1/2 n
找起点：绳子的起始端可依据“奇动偶定”的原则来判断。当n为奇数时，绳子的起始端在动滑轮的挂钩上；当n为偶数时，绳子的起始端在定滑轮的挂钩上。
画线段：画装配图时，根据“一动一定”的原则画绕线，同时根据要求确定定滑轮的个数，最后得到符合要求的装配图。
滑轮组的特殊用法
1、一般的滑轮组用来提升重物，此时拉力的大小与物重有关；有时滑轮组也在水平方向上拉物体，此时拉力的大小与物重无关，而与物体和接触面间的摩擦力有关。
2、在判断特殊滑轮组的省力情况时，不能只看绳子的段数，要分析受力情况，同一根绳子各段上的力是相等的。
3、若计动滑轮的重量时，可把动滑轮当作物体来研究。若计动滑轮的重量时，下列规定不变：s=nh,v绳=nv物。
巩固练习：
1：如下图(a)所示，物体重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
N
T
G
1:竖直方向上有一对平衡力N和G
2:水平方向上有一对平衡力T和f
G=N=80N
f=T=120N
因为
T=2F=120N
120N
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
知识拓展：轮轴和斜面
1、轮轴：由一个大轮和一个小轮组成的、能绕共同的轴线转动的简单机械叫做轮轴。通常把大轮叫轮，小轮叫做轴。汽车的方向盘，螺丝刀等。
实质：是一个可以连续转动的杠杆，支点在轮和轴的轴线上。
特点：若动力施加在轮上阻力施加在轴上，则两个力臂分别是轮半径和轴半径，由杠杆平衡条件可知F1R=F2r，可见，轮半径是轴半径的几倍，动力就是阻力的几分之一。因此使用轮轴可以省力，但要费距离。反之，若动力施加在轴上，阻力施加在轮上，则轮轴费力省距离。
认识轮轴
F1
F2
B
O
A
R
r
轮轴是一种变形的杠杆
轮 轴
r
F1
R
F 1· R = F2 · r
手 摇 钻
自行车把
脚蹬轮盘
套筒扳
门把手
大扳手
水笼头
F2
斜面
斜面：是一种简单的省力机械。对于同样高度的斜面，斜面越长越省力。使用斜面可以省力，但要费距离。
盘山公路、螺丝钉的螺纹等都 可看成斜面，当不计摩擦阻力时，斜面长是斜面高的多少倍，拉力就是物体所受重力的几分之一，
由此可得：Fl=Gh
认识斜面
l
h
F
G
斜面是一种省力机械
一、滑轮
图1中A是____滑轮。如果物体重为50牛，不计绳重、滑轮重和摩擦，所用拉力应为 。若要使物体上升2米，应将绳的自由端拉动____米。　
G
F
图二中物体
重G=50N
拉力F应为
？
一、滑轮
F甲=f（f为摩擦力）
F乙=1/2f
f
f
下面两图中拉力各是多少？
如图所示：物体重10牛，在拉力F作用下沿竖直方向上升，拉力移动速度为2m/s，不计滑轮重、绳重、摩擦，
拉力大小和物体上升速度分别是多少？
练习：如右图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体， 物体在10s内竖直上升了lm，人拉绳的力为250N。（1）绳子自由端移动多少？（2）人做功多少？（3）物体重力势能增加多少？（4）若不计绳重和摩擦，动滑轮重多少
哪些功是有用的？
哪些功是无用却有不得不做的？
机械效率η
有用功W有
额外功W外
η=
W有
W有+W外
W有
W总
=
练习：如右图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体， 物体在10s内竖直上升了lm，人拉绳的力为250N。（1）绳子自由端移动多少？（2）人做功多少？（3）物体重力势能增加多少？（4）若不计绳重和摩擦，动滑轮重多少
G物h
F拉s
=
×100%
G
G
G
G
　　从能量转化的角度，可以对图中的各种功进行如下的分析：
总功＝人提供的能量
有用功＝重物增加的势能
额外功＝滑轮、绳子增加
的势能，机械增加的热能
直接用手提起
使用滑轮组提起
即克服摩擦、滑轮重、绳重等做的功。
练
习
　 如图所示的滑轮组将重物匀速提高0.5米，人对绳的拉力是600牛，已知物重1000牛，求：
(1)绳的自由端被拉下的长度
(2)拉力做的有用功
(3)拉力做的总功
(4)此滑轮组的机械效率
讨论
１、机械效率总是小于１，为什么？
２、你认为可以从哪些方面提高机械效率？
　　因为Ｗ有一定小于Ｗ总所以机械效率一定小于１。
技术改进，减轻机械自身重量
加润滑油，减小摩擦
总之就是尽量减小额外功。
增大η的方法： 增加G物；减小G动、摩擦力、绳重等；
无关：n、h、s、v
影响机械效率大小的因素
η=
W有
W总
G物h
F拉s
=
G物h
=
s=nh
F拉= （G物+G动）
n
1
（G物+G动）× nh
1
n
G物
=
G物+G动
５．斜面长5米, 高1米, 将一个重100牛顿的物体匀速从斜面底端拉到顶端时, 拉力与斜面平行, 如果用拉力为25牛顿.
求: (1)总功？（2）有用功？
（3）额外功 (4)斜面的机械效率
F
１、下列说法正确的是　　　　　（　）
Ａ.机器效率越高越省力。
Ｂ.机械效率越高，机械的功率就越大。
Ｃ.机械效率越高，做有用功越多。
Ｄ.机械效率越高，有用功占的比例越多。
练习
２、如图某人用水桶从井中提水，人做的有用功______，人做的额外功______。
①对绳子做的功
②对桶做的功
③对水做的功
Ｄ
③
① ②
1．机械效率永远小于1, 这是因为 ( ).
A. 动力总是小于有用阻力
B. 总功总是小于有用功
C. 总功小于机械克服所有阻力所做的功
D. 永远存在额外功
2．下列有关机械率的说法中正确的是 ( ).
A. 有用功一定时, 额外功越小, 机械效率越高
B. 额外功一定时, 有用功越大, 机械效率越高
C. 机械越省力, 机械效率越高
D. 不断革新技术, 机械效率可以等于1
3．用滑轮组提升重物,可以提高滑轮组机械效率的方法是( ).
A. 改变绕绳方法 B. 增加重物提升高度
C. 减少重物提升高度 D. 增加物重
D
D
AB
３、滑轮重为20牛，物体都上升1米，甲、乙机械效率那个大？
500牛
乙
甲
300牛
Ｆ甲
4、一位同学用了60牛的力，将重为100牛的物体上升了3米，则该同学的机械效率是多少？
练习：如图所示，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40S内移动了8m，拉力F做的总功为1280J。求:（1）求拉力F的大小（2）拉力F的功率；（2）若滑轮组的机械效率为95%，求动滑轮的重力（不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦）。
使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提物体所用的力就是物重的几分之一。（不计摩擦和滑轮重）（有几段绳子与动滑轮相连，n就为几）；重物上升h高度，绳子自由端要移动nh 距离（s=nh）。
1n
F= — G物（不计摩擦、绳重和动滑轮重）
F= — (G物+G动)（不计摩擦、绳重）
1n
滑轮组的省力情况
F
G
1、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。02 十二月 20213:23:22 下午15:23:2212月-21
2、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。十二月 213:23 下午12月-2115:23December 2, 2021
3、提出一个问题往往比解决一个更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。2021/12/2 15:23:2215:23:2202 December 2021
4、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。3:23:22 下午3:23 下午15:23:2212月-21
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……

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