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第十二章 简单机械
第3节 滑轮 第2课时
如图所示为一款家庭常用的晾衣架，这种衣架省力、方便又美观，在整个装置中应用到了一种机械——滑轮组。
1．会分析滑轮组的工作原理。(重点)
2．经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法。（难点）
3．了解其他简单机械的一些应用。
动滑轮
定滑轮
+
=
滑轮组
滑轮组：既可改变力的方向，又可以省力。
知识点一：滑轮组
这两种绕线方法有什么不同？
1. 绳子的起点
2. 拉力的方向
3. 拉力的大小
4. 移动的距离
思考：还有没有其他绕线的方法？
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 绳子自由端移动的距离s/m
0.5 向上 2 0.25 向下
1.5 向上 2 0.75 向下
0.5 向上 3 0.15 向上
1.5 向上 3 0.5 向上
结论：
1. 拉力的方向：
可以改变拉力的方向
2. 拉力的大小：
线绕得越多越省力
3. 拉力作用点移动的距离：
线绕得越多越费距离
使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但不能既省力又省距离。
试一试：利用两个定滑轮和两个动滑轮，可以怎样绕绳子呢？
F
F'
这其中包含着怎样的规律？
对于用一根绳子组装的滑轮组而言，拉力F与动滑轮相连的绳子段数n有什么关系呢？
动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一
n=3
3F
G=3F
绳子自由端移动距离s与物体移动距离h之间有什么关系呢？
物体升高h，相当于吊起动滑轮的每段绳子抽走了h，这些都只能从绳子自由端抽走，则绳子自由端在相等的时间内共需要抽走3h，即s=3h。
h
若物重为G，且每个滑轮的重力均为G动，不计摩擦，则拉力F为多少N？
若物重G，滑轮重G动。物体所受地面的摩擦力为f，绳子所受摩擦力不计，则拉力F1为多少N？
若物重G，滑轮重G动。物体所受地面的摩擦力为f，绳子所受摩擦力不计，则拉力F2为多少N？
若物重G，滑轮重G动。物体所受地面的摩擦力为f，绳子所受摩擦力不计，则拉力F3为多少N？
若物重G，每个滑轮均重G动。物体所受地面的摩擦力为f，绳子所受摩擦力不计，则拉力F为多少N？
由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械叫轮轴。
轮轴上中间靠近转动轴线半径较小的是轴，离轴线较远半径较大的是轮。
动力一般作用在轮上，阻力作用在轴上，此时，轮轴是省力机械。
1. 轮轴
知识点二：轮轴和斜面
轮轴也相当于一个杠杆(如图)，轮和轴的中心O点是支点，作用在轮上的力F1是动力，作用在轴上的力F2为阻力，轮半径为R，轴半径为r，由杠杆平衡条件可知F1R＝F2r，R＞r，故F1＜F2，所以轮轴省力。
用螺丝刀拧螺丝时，手抓的木柄较粗的部分是轮，金属杆部分较细的是轴，因此螺丝刀拧螺丝是轮轴。
门把手
自行车踏板
生活中常见的轮轴
小结
轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械，实质是一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力。
注意：轮轴使用时，当轮半径是轴半径的n倍时，在不计摩擦情况下，作用在轮上的力的大小为作用在轴上的力的大小的。
2. 斜面
斜面也是一种简单机械，这种简单机械对我们有什么用呢？想一想骑自行车上坡直线行驶和弯曲行驶时的情景。
提出问题
使用斜面看起来是费了距离，但是省了力，如果从山下直通山顶需要很大的力，不容易爬上去，而沿着弯弯曲曲的盘山公路行走就可以用较小的力爬上山。
生活中常见的斜面
注意：斜面长是斜面高度的n倍时，在不计摩擦的情况下，所用的推力为物重的n分之一。
(1)斜面是一个费了距离但能省力的简单机械。
(2)理想情况下斜面公式：Fl＝Gh。
(3)斜面是一种省力的简单机械，斜面的倾角越小越省力，可见在高度一定的情况下，斜面越长越省力。
小结
滑轮组
滑轮组及其他简单机械
轮轴
和斜面
优点：既省力又可以改变用力的方向
缺点：多移动距离；结构复杂，需要较多滑轮
轮组中拉力F、物重G与绳子段数n的关系：
F＝G（不计滑轮重、绳重及摩擦）
物体上升的高度h、自由端移动的距离s与绳
子段数n的关系：s＝nh
轮轴、斜面
轮轴实质：一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力
1．利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（　　）
A．70N B．100N
C．105N D．110N
C
2．如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右作匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左作匀速直线运动，则（　　）
A．F＝20N
B．F＝10N
C．F＝5N
D．F＝30N
Ｂ
3．为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（　　）
A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
C

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