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(共36张PPT)
第十二章 简单机械
八下物理 RJ
第3节 滑轮
3.通过对滑轮组的学习，掌握安装滑轮组的方法，并能根据安装情况分析拉力的大小与物重的关系
2.掌握定滑轮和动滑轮的特点，并能根据需要选择合适的滑轮解决实际问题
学习目标
1.能识别定滑轮和动滑轮
课堂导入
有时我们会看到工人站在地面上，利用滑轮将重物提升到楼上。这样使用滑轮有什么好处 会省力吗
滑轮的利用
和升国旗一样，不是为了省力，是为了……
轴
1.结构：
新知探究
知识点1 定滑轮和动滑轮
滑轮
能绕轴自由转动、周边有槽的轮子
旗杆顶部的轮子
电动起重机的轮子
轴和带槽的轮子。
新知探究
知识点1 定滑轮和动滑轮
2.分类：定滑轮和动滑轮。
（1）定滑轮：使用时，它的轴固定不动。
（2）动滑轮：使用时，它的轴随物体一起运动。
例1、如图所示，利用动滑轮来工作的是（ ）
A
B
D
C
D
典型例题
解析：使用时，观察它的轴是否随物体一起运动。
晾衣架上的滑轮
新知探究
知识点1 定滑轮和动滑轮
输电铁塔上的滑轮
吊车上的滑轮
动滑轮
定滑轮
新知探究
知识点1 定滑轮和动滑轮
演示
研究定滑轮和动滑轮的特点
（3）什么情况下使用定滑轮，什么情况下使用动滑轮
（2）使用定滑轮、动滑轮是否省了距离（或需要移动更大的距离）
（1）使用定滑轮、动滑轮是否省力（或更费力）
研究的问题
新知探究
知识点1 定滑轮和动滑轮
实验思路
分别安装定滑轮（图乙）和动滑轮（图丙）进行实验。记录实验时弹簧测力计拉力的大小和方向，以及弹簧测力计和钩码移动的距离。
通过分析实验数据，得出结论。
用滑轮拉起重物进行实验。
新知探究
知识点1 定滑轮和动滑轮
视
频
1.研究定滑轮的特点
重物 重力G/N 拉力 大小F/N 重物上升的距离h/m 绳自由端移动的距离s/m 重物移动方向 拉力
方向
定 滑 轮
使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向；
新知探究
知识点1 定滑轮和动滑轮
数据记录
2 2 0.10 0.10 向上 向下
1 1 0.10 0.10 向上 向下
2 2 0.10 0.10 向上 向左
4.3 4.3 0.10 0.10 向上 向下
实验结论1
新知探究
知识点1 定滑轮和动滑轮
2.研究动滑轮的特点
视
频
重物 重力G/N 拉力 大小F/N 重物上升的距离h/m 绳自由端移动的距离s/m 重物移动方向 拉力
方向
动滑 轮
使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，而且费距离。
新知探究
知识点1 定滑轮和动滑轮
数据记录
1 0.6 0.05 0.10 向上 向上
4 2.2 0.05 0.10 向上 向上
2 1.2 0.05 0.10 向上 向上
实验结论2
可以看成支点在中心轴O点的杠杆，动力F1=F，阻力F2=G，由杠杆平衡条件 F1l1=F2l2，即：Fl1=Gl2
知识梳理
一个能够连续转动的等臂杠杆
所以 F=G。
因为 l1=r，l2=r，l1=l2
定滑轮的实质
可以看成支点在绳与轮相切于O点的杠杆，重物的重力作用线通过滑轮中心轴竖直向下，拉力沿绳竖直向上，所以动力臂l1=2r，阻力臂l2=r，l1=2l2。
知识梳理
一个动力臂等于阻力臂2倍的杠杆
动滑轮的实质
动滑轮两种常见情况的等量关系（设物体做匀速运动，忽略摩擦）
F=2G物+G轮
知识梳理
F=
G物+G轮
2
例2、如图是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是（ ）
A. 甲是动滑轮，使用时不能省力
B. 乙是动滑轮，使用时可以省力
C. 甲是定滑轮，使用时可以省力
D. 乙是定滑轮，使用时不能省力
B
典型例题
解析：根据使用时它的轴是否随物体一起运动来判断是定或动滑轮。定滑轮不能省力，但动滑轮可以省力。
解析：
此时力臂仍然有l1=r，l2=r，l1=l2， 由Fl1=Gl2，得G=F=10N。
练习1.如图所示，小明用重为4N的定滑轮匀速提升物体，小明所用拉力为10N。不计摩擦和绳重，则物体的重力为（ ）
A. 4N B. 6N
C. 10N D. 14N
练习巩固
F
O
l2
l1
C
新知探究
知识点2 滑轮组
定滑轮能改变力的方向，但不能省力；动滑轮能省力，但不能改变力的方向。
滑轮组
定滑轮和动滑轮组合在一起的装置
能否得到这样一种机械，既可以省力，又可以改变力的方向呢
新知探究
知识点2 滑轮组
讨论：甲乙这两种绕线方法有什么不同
甲
绳子的起点；拉力的方向；拉力的大小；移动的距离。
定滑轮 动滑轮
乙
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 与动滑轮相连的绳子段数n 拉力F/N 拉力方向 拉力移动距离s/m
滑轮组的使用特点
新知探究
知识点2 滑轮组
0.5 向上 0.1 3 0.2 向下 0.3
1.5 向上 0.05 3 0.5 向下 0.15
0.5 向上 0.1 2 0.3 向上 0.2
1.5 向上 0.05 2 0.8 向上 0.1
甲 乙
使用滑轮组既_____省力，又_____改变力的方向，但_____距离。
可以
费
可以
滑轮组的省力情况
新知探究
知识点2 滑轮组
甲 乙
图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、绳重及摩擦，只要用物重 的力就可以提起重物。
1
3
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。
F
G物
F
G物
n=3
n=2
确定绳子
段数的方法
F = G物
1
n
滑轮组的省力情况
新知探究
知识点2 滑轮组
用滑轮组提起重物时，若不计摩擦和绳重，考虑动滑轮自重G动，则有动滑轮上有几段绳子承担物重，提起物体的力就是物重和动滑轮重的几分之一。
G物
n=2
F = （G物＋G动）
1
n
G总
nF
F
F
G动
动滑轮和物体
= （G物＋G动）
1
2
滑轮组的费距离情况
新知探究
知识点2 滑轮组
滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是物体升高距离的几倍：
s→绳子自由端移动的距离；
h→物体上升的高度；
n→承担物重的绳子的段数。
s=nh
n=3
h
s
滑轮组的组装
新知探究
知识点2 滑轮组
n
h
s
1.确定绳子的段数
用n= G/F或 n=s/h 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”。
典型例题
例3、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：
分析题图可知，承担总重的绳子段数为n=2，不计绳重和摩擦时，拉力F为
F=
G物＋G动
2
=
100 N＋20 N
2
=60 N
s=nh=2h=2×10 m=20 m
绳自由端移动的距离s为
科学世界
新知探究
轮轴和斜面
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。
1.轮轴
注意：动力施加在轮上，省力，但费距离；动力作用在轴上，费力，但省距离。
轮轴相当于一个可连续转动的杠杆，支点在轮轴的轴线上。
新知探究
F1R＝F2 r
斜面是同水平面成一定倾斜角度的平面，也是一种简单机械。
新知探究
2.斜面
盘山公路
斜面传送带
无障碍通道
螺丝钉
光滑的斜面
沿斜面向上的推力：
斜面高度一定时，斜面越长越省力。
斜面的特点
新知探究
F =
Gh
l
例4、下列说法错误的是 （ ）
A. 使用轮轴既可以省力，又可以改变力的方向
B. 盘山公路实际上就是一个斜面
C. 动力作用在轮轴的轮上，轮的半径就是动力臂
D. 使用轮轴一定省力
D
典型例题
解析：动力施加在轮上，省力，但费距离；动力作用在轴上，费力，但省距离。D选项错误。
滑轮
定滑轮
课堂小结
不省力，可以改变力的方向，实质是等臂杠杆
滑轮组
可以省力，但不能改变力的方向，实质是省力杠杆
既能省力，又能改变力的方向，但费距离
动滑轮
轮轴与斜面
1．下列各种机械中，不省力的机械是（　　）
B. 钢丝钳
C. 动滑轮
D. 旗杆顶定滑轮
A. 斜面
D
随堂练习
解析：旗杆顶定滑轮不能省力，作用是用来改变力的方向。D选项符合。
2.用题图甲的滑轮组提升重200 N的物体，已知拉力F为80 N，不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是____(选填“A”或“B”)，动滑轮重为_____N，3s内滑轮组对物体做的功为_______J。
A
40
300
随堂练习
解析：
由图甲知n=3，绳子自由端运动速度是物体运动速度的3倍，A表示速度大；
滑轮组省力特点：nF=G物＋G动，
得G动=nF－G物=3×80 N－200 N=40 N；
3 s内物体上升的高度为h=1.5 m，
所以滑轮组对物体做的功
W=F拉h=Gh=200 N×1.5 m=300 J。
3.在建筑工地上，工人师傅有时需要站在地面上通过滑轮组提升重物，请在图甲中画出绳子的绕法。工人师傅有时需要站在楼顶通过滑轮组提升重物，请在图乙中画出绳子的绕法。哪种情况下更省力
随堂练习
解析：甲图中工人师傅在地面，那就必须改变力的方向，绳子的起始端要在定滑轮上，解答如图，n=2；
乙图中工人师傅站在楼顶，那无需改变力的方向，绳子的起始端要在动滑轮上，解答如图，n=3。
F
n=2
F
n=3
乙图情况下更省力！
随堂练习
4.利用如图所示的滑轮组提起一个重500 N的物体，不计摩擦、滑轮的自重和绳重，各至少需要多大的力 如果要把物体提高1 m，绳子的自由端各要移动多少米
F
n=2
F
n=3
解析：甲图中n甲=2，甲图中n乙=3，所以拉力分别为：
F甲= G物
1
n甲
= ×500 N
1
2
= 250 N
F乙 = G物
1
n乙
= ×500 N
1
3
= 167 N
s甲=n甲h=2×1 m=2 m，
s乙=n乙h=3×1 m=3 m。
绳子移动距离：

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