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第九章 简单机械
第二节 滑轮
情 境 导 入
第二节
滑轮
旗杆顶部上的滑轮
除了杠杆之外，滑轮也是一种常见的简单机械，它在日常生活中的应用非常广泛。
大家在生活中见过滑轮吗？使用滑轮有什么特点呢？
健身器材上的滑轮
起重机上的滑轮
新 课 探 究
第二节
滑轮
一、定滑轮与动滑轮
定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮，叫定滑轮。
使用定滑轮时，有什么特点？使用定滑轮是否省力（或更费力）？使用定滑轮是否省距离（或需要移动更大的距离）？
新课探究
情境导入
课堂小结
探究定滑轮的特点
实验器材：铁架台、定滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计
设计实验
如图所示，把定滑轮固定在铁架台上，钩码挂在细线的一端；弹簧测力计挂在细线的另一端，用力缓慢拉动弹簧测力计向下匀速运动。记录拉力的大小、钩码上升的距离、拉力移动的距离及拉力的方向。
G
拉力F
新课探究
情境导入
课堂小结
G
①用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。
②使用定滑轮缓缓提升钩码，记录整个过程中拉力的大小F、钩码上升的距离h物、拉力移动的距离s绳及拉力的方向。
进行实验
h物
F
s绳
新课探究
情境导入
课堂小结
③改变拉力的方向：
F1
F2
F3
④改变钩码的重力，重复上述实验。
分别沿竖直方向拉升、斜着拉升、水平拉升钩码，观察拉力F1、 F2、 F3、的大小。把实验数据记入表格中。
新课探究
情境导入
课堂小结
钩码重
G/N 钩码移动
方向 钩码移动
距离h/m 拉力
F/N 拉力
方向 拉力移动
距离s/m
1.5 竖直向上 0.3 1.5 竖直向下 0.3
1.5 竖直向上 0.3 1.5 斜向下 0.3
1.0 竖直向上 0.4 1.0 竖直向下 0.4
分析论证
①拉力与重力的大小关系：F=G，即使用定滑轮不省力。
②拉力的方向：可以改变。
③拉力（绳末端）移动距离s绳与钩码上升高度h物的关系：
s绳=h物
新课探究
情境导入
课堂小结
使用定滑轮不省力； 不省距离，可以改变力的方向。
实验结论
可以改变力的方向是指：
拉力的方向与物体运动方向相反（或不同）。
物体运动方向
拉力方向
新课探究
情境导入
课堂小结
动滑轮：工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。
动滑轮
使用动滑轮时，有什么特点？使用动滑轮是否省力（或费力）？ 使用动滑轮是否省距离（或需要移动更大的距离）？
起重机的动滑轮
用动滑轮拉船
新课探究
情境导入
课堂小结
探究使用动滑轮的特点
实验器材：铁架台、动滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计
设计实验
如图所示，把绳子一端固定在铁架台上，另一端通过动滑轮挂在测力计的挂钩上；钩码挂在动滑轮的轴上，用力缓慢拉动弹簧测力计竖直向上匀速运动。记录整个过程中用力大小、钩码升高的距离及拉力移动的距离。
新课探究
情境导入
课堂小结
①用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。
②使用弹簧测力计缓缓竖直向上拉动滑轮提升钩码，记录整个过程中用力大小F、钩码升高的距离h及拉力移动的距离s。
③将测量结果填入表格。改变钩码的个数，重复上述实验过程。
进行实验
F
h
s
G
新课探究
情境导入
课堂小结
①拉力与重力的关系：F＜G，即使用动滑轮省力。
若不计动滑轮的重力及摩擦力时，则拉力：F=G/2。
②拉力的方向：不能改变。
③拉力（绳末端）移动距离s与钩码上升高度h的关系：s绳=2h物。
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 竖直向上 0.3 1.1 竖直向上 0.6
2 竖直向上 0.3 1.2 竖直向上 0.6
1.0 竖直向上 0.2 0.6 竖直向上 0.4
分析论证
新课探究
情境导入
课堂小结
实验结论
使用动滑轮可以省力， 但不改变力的方向，且费距离。
拉力（绳末端）移动的距离s是物体上升高度h的2倍： s拉=2h物。
新课探究
情境导入
课堂小结
二、滑轮组
滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起，就构成了滑轮组。
滑轮组有什么特点？
我们知道：定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。
能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？
想一想
新课探究
情境导入
课堂小结
由一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有几种组合？这样的组合各有什么特点？
甲
乙
新课探究
情境导入
课堂小结
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
想一想
甲
乙
新课探究
情境导入
课堂小结
想一想
①绳端的固定点不同：
甲固定在动滑轮的轴上，乙固定在定滑轮的轴上。
②拉力的方向不同：
甲通过动滑轮向上，乙通过定滑轮向下。
甲
乙
新课探究
情境导入
课堂小结
使用该滑轮组省力费距离。
图中的重物由三段绳子通过动滑轮吊着，若物体升高的距离为h时，则每段绳子都要缩短h，三段绳子缩短的距离都要被拉力拉走，所以拉力移动的距离为s=3h
分析动滑轮受力可知，四个力平衡：F1+F2+F=G物
因为同一根绳子上的力相等：F1=F2=F
所以3F=G物
F
F1
F2
G
①
③
②
结 论
拉力移动的距离：s=3h
分析滑轮组的省、费力与省、费距离的情况（忽略绳重、摩擦和动滑轮重力）
新课探究
情境导入
课堂小结
使用该滑轮组省力费距离。
图中的重物由二段绳子通过动滑轮吊着，若物体升高的距离为h时，则每段绳子都要缩短h，所以拉力移动的距离为2h。

②
F
G
①
结 论
拉力移动的距离为s=2h
分析滑轮组的省、费力与省、费距离的情况（忽略绳重、摩擦和动滑轮重力）
新课探究
情境导入
课堂小结
利用两个定滑轮和两个动滑轮，可以怎样绕绳子呢？
试一试
新课探究
情境导入
课堂小结
F
F
讨论：这两种绕线方法有什么不同？
想一想
新课探究
情境导入
课堂小结
F
F
你发现了什么规律？
结论：
n为承担物重的绳子段数。
讨 论
当堂达标
第二节
滑轮
1.小刚站在地面上想要缓慢提升重物，在图中画出一种可行的细绳绕系方案。
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课堂小结
2．在图中用线代表绳子，将三个滑轮连成省力的滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起，且绕线符合图中要求。
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当堂达标
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课堂小结
3. 用如图所示的滑轮将重3 N的物体A匀速提升10 cm，如果动滑轮的重为1N，忽略摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A. 拉力F=1.5 N
B. 拉力F=2 N
C. 绳子向上移动的距离为10 cm
D. 绳子向上移动的距离为5 cm
B
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当堂达标
情境导入
课堂小结
4.分别用图中所示的装置甲和乙把同一重物
吊到同一高度时（　　）
A．用装置甲吊起重物比用装置乙省力
B．用装置乙吊起重物比用装置甲省力
C．用装置甲或装置乙吊起重物所用拉力相同
D．用装置乙吊起重物，动力移动的距离比用装置甲小
B
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当堂达标
情境导入
课堂小结
5. 如图所示，用大小为500 N的拉力F 通过滑轮组将重为800 N的物体匀速提升10 cm，不计绳重与摩擦，拉力F 移动的距离为　 cm，动滑轮重力是　　　N。
20
200
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当堂达标
情境导入
课堂小结
6.如图所示，用20 N的拉力向上拉动绳子，使重为50N的物体5s内匀速升高5 m（不计绳重和摩擦）。则下列说法不正确的是（ ）
A. 绳子自由端移动的距离为15 m
B. 动滑轮重为10 N
C. 物体上升的速度为1 m/s
D. 绳子自由端拉动的速度为6 m/s
D
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当堂达标
情境导入
课堂小结
7. 如图所示，在绳子自由端拉力F 作用下重为20N的物体沿水平面以0.01 m/s的速度匀速行驶20s，受到的摩擦力为30N。拉力F=　　N，绳子自由端拉动的速度　 m/s。(忽略绳子和滑轮的重力及轮与轴、绳子与滑轮间的摩擦)
10
0.03
课 堂 小 结
第二节
滑轮
滑轮
定滑轮
既能省力，又能改变力的方向
省力费距离，但不能改变
力的方向，实质是省力杠杆
不省力，不费距离,可以改变
力的方向，实质是等臂杠杆
滑轮组
动滑轮

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