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第11章 机械与功
2 滑轮
新课引入
新课讲授
随堂练习
课堂小结
因为旗杆的顶部安装了一个周边有槽、并可以绕轴转动的轮子。我们把这样的轮子称为滑轮。
新课引入
升旗时，为什么旗手向下拉绳子，国旗却往上运动呢？
1.概念：使用滑轮时，滑轮的位置固定不变的叫定滑轮。
定滑轮
知识点1
新课讲授
使用定滑轮是否省力
用弹簧测力计匀速拉动钩码使其上升，观察弹簧测力计的示数与钩码重力的大小关系，观察当拉力方向改变时，弹簧测力计的示数是否变化。
1 N
2 N
2 N
2 N
根据弹簧测力计的示数可知，使用定滑轮时，所用拉力的大小与被提升物体的重力有关，与拉力的方向无关。
由此可以证明，定滑轮不能省力，但可以改变动力的方向。
2.定滑轮使用原理分析
定滑轮实质是一个等臂杠杆。
L1=L2
F1=F2
1.概念：滑轮的位置随被拉动物体一起改变的叫动滑轮。
动滑轮
知识点2
实验探究：使用动滑轮
1.实验过程
（1）在动滑轮下方悬挂所受重力为G的钩码，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数F1，比较F1和G的大小是否相等。
（2）分别测出钩码升高的高度h和绳子自由端升高的高度s。
（3）改变钩码的个数，重复上述实验。
G
F1
2G
F2
2.实验结论：使用动滑轮能省力，但费距离（绳子自由端移动的距离是重物移动距离的两倍），且不能改变动力的方向。
实质：动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆。
忽略滑轮的自重、绳重及摩擦，省一半力，但不能改变动力的方向；
动力作用点移动的距离是重物移动距离的2倍。
h
s
=2h
省力意味着费距离，即s=2h
拉力 F（绳子自由端）移动速度 vF 是物体上升速度v物 的2倍，即vF= 2v物
3.定滑轮和动滑轮的特点（不计绳重及滑轮与轴间的摩擦，匀速拉动物体）
定滑轮可以改变动力的方向，但不能省力。
动滑轮可以省力，但不能改变动力的方向。
能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变动力的方向呢？
+
=
？
1.概念：定滑轮和动滑轮的组合。
2.特点：既能省力又能改变动力的方向，但费距离。
滑轮组
知识点3
3.吊重物时滑轮组的常见等量关系
（1）不计动滑轮重、绳重和摩擦，若动滑轮被n股绳子吊起，则F=。
（2）不计绳重及摩擦，考虑动滑轮重，则F=。
（3）拉力F的作用点通过的距离s与重物被提起的高度h之间的关系为s=nh（任何情况下都成立）。
（4）绳子自由端移动的速度v与重物移动速度v物之间的关系为v=nv物。
4.判断滑轮组承担物重的绳子股数n的方法
可采用“切割法”判断。在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，有几股绳子与动滑轮相连，就有几股绳子承担物重，如图所示。
5.滑轮组的组装
（1）基本原则：奇动偶定。
（2）具体步骤：根据题意求出承担物重的绳子股数n=（G表示物重，F表示所需拉力，不考虑动滑轮重、绳重和摩擦）。若承担物重的绳子股数为奇数，则绳子从动滑轮开始绕线；若承担物重的绳子股数为偶数，则绳子从定滑轮开始绕线。
滑轮组的相关计算
如图所示，用不同的滑轮组提起同一重为G的物体，图甲中滑轮组是由两个定滑轮组成，不能省力，则绳端拉力的大小F甲=_______，当物体上升高度为h时，绳端移动的距离s甲=_______；图乙中滑轮组是由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担物重的绳子股数n乙=2，则绳端拉力的大小F乙=_______，当物体上升高度为h时，绳端移动的距离s乙=_______。（忽略滑轮自重、绳重和摩擦）
h
G
2h
G
课堂小结
定滑轮
F=，s=nh，v=nv物
滑轮
动滑轮
滑轮组
不能省力，但能改变动力的方向
使用动滑轮能省力，但费距离，且不能改变动力的方向
滑轮组组装的基本原则：“奇动偶定”
随堂练习1
200
0.2
0.2
随堂练习2
B
随堂练习3

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