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第十二章 简单机械
12.3 滑轮
1. 认识什么是定滑轮和动滑轮；
2. 知道定滑轮和动滑轮的特点；（重点）
3. 知道滑轮组的使用及特点。（重点）
4.了解轮轴和斜面的简单应用。
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(如图)。这样使用滑轮有什么好处 会省力吗
问 题
知识点一：定滑轮和动滑轮
滑轮
中心有轴，边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。
这些都是滑轮，请观察它们的结构有哪些相似点？
轴
小轮
凹槽
升国旗时，旗手缓缓向下拉绳子，国旗就会徐徐上升。
这是因为旗杆顶部有一个滑轮，它的轴固定不动，这种滑轮叫做定滑轮。
1.定滑轮
电动起重机吊钩上有一种滑轮，它的轴可以随物体一起运动，当电动机转动并收起绳子时，物体和滑轮就被提起，这种滑轮叫做动滑轮。
2.动滑轮
知识点二：研究定滑轮和动滑轮的特点
实验步骤
（1）用弹簧测力计测出钩码重力G；
（2）用定滑轮匀速提升钩码，测出拉力F；
（3）测出重物移动的距离h；
（4）测出绳子自由端移动的距离s。
（5）竖直、斜着拉升，改变拉力的方向，观察拉力大小。
实验器材
滑轮、钩码、弹簧测力计、刻度尺
实验1：探究使用定滑轮的特点
实验表格
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力 方向 拉力移动距离s/m
2.0 向上 0.2 2.0 向下 0.2
3.0 向上 0.1 3.0 向下 0.1
4.0 向上 0.15 4.0 向下 0.15
结论
使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。
理论分析
转轴固定不动，相当于支点 O，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力。
l1 = l2 F1 = F2 F2 = G物
F1 = G物
定滑轮相当于一个等臂杠杆，因此，不省力也不费力。
l2
l1
O
F2
F1
定滑轮的本质
实验器材
滑轮、钩码、弹簧测力计、刻度尺
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力 方向 拉力移动距离s/m
实验表格
2.0 向上 0.2 1.1 向上 0.4
3.0 向上 0.1 1.6 向上 0.2
4.0 向上 0.15 2.1 向上 0.3
使用动滑轮可以省力，但费距离；且不改变力的方向。
结论
实验2：探究使用动滑轮的特点
理论分析
∵ G · R = 2R · F
F =
GR
2R
=
1
2
G
动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。因此能省一半力。
杠杆的支点在 O 点处
O
A
F
l2 = R
l1= 2R
O
G
F
G
支点是 A 点还是 O 点
动滑轮的本质
动滑轮有自动重且绳子与动滑轮之间有摩擦
F2
F2
G动
F物
思考：为什么实验中的拉力比重力的一半大
知识点三：滑轮组
使用定滑轮不省力，但能改变力的方向；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向，且需要移动更长的距离。在许多情况下，仅使用定滑轮或动滑轮不能满足我们的需求，因此，经常将动滑轮与定滑轮组合起来使用。
滑轮组：
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
想一想：还有别的绕线方法吗？
甲 乙
绳子的起点
拉力的方向
拉力的大小
移动的距离
这两种绕线方法有什么不同？
甲
乙
动滑轮上
定滑轮上
竖直向上
向下
动滑轮+钩码
甲
乙
G总
3F
G总
2F
F=
3
G总
F=
2
G总
s=3h
s=2h
利用两个定滑轮和两个动滑轮，可以怎样绕绳子呢？
试一试
讨论：这两种绕线方法有什么不同？
结论：
=
n
G总
你发现了什么规律？
F
F
甲
乙
动滑轮+物体
甲
G总
4F
乙
G总
5F
n是承担总重的绳子段数
F=
s=
G=100 N
h=10 m
例题： 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。
动滑轮+物体
G总
2F
解：因为重物匀速上升，
所以，2F=G总=G + G动
G+G动
F=
2
=
100N+ 20N
2
=60N
s=2h=2×10m=20m
答：绳自由端的拉力F是60N，其移动的距离s是20m 。
科学世界
由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。
1.轮轴
动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆
可以连续转动的杠杆。
O
F
G
l1
l2
轮轴和斜面
门的把手
单车的踏板
螺丝刀
生活中的轮轴
水龙头
斜面也是一种简单机械，使用斜面能够省力。
2.斜面
变形的斜面
定滑轮和定滑轮
滑轮
中心有轴，边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。
定滑轮：轴固定不动
不省力，不省距离
可以改变力的方向
动滑轮
省力，费距离
不改变力的方向
滑轮组
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组
绳子自由端的拉力
绳子自由端的距离
1.如图所示是利用定滑轮匀速提升物 体的三种方法，所用拉力分别是F1，F2和F3，下列式子中正确的是（ ）
A．F1＞F2＞F3
B．F1＜F2＜F3
C．F1=F2=F3
D．F2＞F1＞F3
C
2.小可在 A 端用如图所示的动滑轮匀速提起 200N 的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为_______N；实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为_______N。
100
20
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
4.如图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（ ）
B

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