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第6节 滑轮
第六章 力和机械
沪粤版（2024）八年级下册同步课件
1.能识别定滑轮和动滑轮；
2.通过实验，掌握定滑轮和动滑轮的特点；
3.了解滑轮组的使用及特点。
旗杆顶部的定滑轮
电动起重机的动滑轮
国旗顶部装有一个滑轮，起重机的绳索出装有一个动滑轮，为什么装有滑轮，安装滑轮有什么作用？
知识点一：定滑轮和动滑轮
一、滑轮
1. 定义：滑轮是一个边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。
轴
轮
槽
二、滑轮的分类
①使用过程中，滑轮的轴固定不动，该滑轮叫定滑轮。
②使用过程中，滑轮的轴随物体一起运动，该滑轮叫动滑轮。
电动起重机的动滑轮
用一个滑轮和一根细线，要提起砝码，有几种组装方法呢？
【视频欣赏】
定滑轮和动滑轮的特点有什么呢？
知识点二：探究两类滑轮的作用
定滑轮和动滑轮可能其中一个更省力
定滑轮和动滑轮可能其中一个更省距离
定滑轮、动滑轮、弹簧测力计、砝码、细线等
猜想与假设:
实验器材:
实验设计:
分别安装定滑轮和动滑轮进行实验。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。
实验过程:
1.探究定滑轮的特点
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、拉力移动的距离s。
③改变拉力的方向，分别沿竖直方向拉升、斜着拉升、水平拉升钩码。
④改变钩码的重力，重复上述实验。
G/N F/N h/格 s/格
0.5 0.5 1 1
1 1 2 2
1.5 1.5 3 3
结论：使用定滑轮不省力，不省距离，可以改变力的方向。
①拉力与重力的大小关系：F=G
②拉力的方向：可以改变。
③拉力（绳末端）移动距离与钩码 号上升高度的关系：s=h。
实验记录:
F1
F2
O
L1=L2
F2
F1
O
L1=L2
L1
L2
L1
L2
等臂杠杆 L1=L2 ，F1=F2
使用定滑轮为什么不省力？
F=G
不 省力
s=h
不 省距离
改变拉力方向，拉力大小 不变 。
定滑轮的实质
2.探究动滑轮的特点
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，记录过程中力大小F、钩码升高的距离h，及拉力移动距离s。
③改变钩码的个数，多次实验。
G/N /N G+/N F/N h/格 s/格
1.5 0.3 1.8 1 1 2
2.5 0.3 2.8 1.5 2 4
3.5 0.3 3.8 2 3 6
结论：使用动滑轮可以省力，但是费距离；且无法改变力的方向。
①拉力与重力的关系：F＜G。
②拉力的方向：不能改变。
③拉力（绳末端）移动距离与物钩码上升高度的关系：s=2h。
实验记录:
F1
F2
O
L1
L2
L1 =2L2
F1
F2
O
省力杠杆：动力臂是阻力臂二倍的杠杆 F1=F2
省力
s=2h
费 距离
力的方向 改变 。
F1
L2
O
L1
动滑轮的实质
拉力方向改变，拉力大小 改变
F
F
G动
2F＝（ G物 + G 动）
即 F
同一根绳子上的拉力大小相等
G物
G动
G物
G物
F=2G物+G轮
动滑轮两种常见情况的等量关系
（设物体做匀速运动，考虑滑轮自重，忽略摩擦）
知识点三：滑轮组
定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。
结论：使用滑轮组既可以省力；又可以改变力的方向。
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
讨 论
图甲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
同一根绳子上的力相等：F1=F2=F
3F=G物
①分析判断甲滑轮组的省力与费距离的情况
F2
F1
G物
结论：使用滑轮组省了力，但是费距离。
n=3
S=3h
F2
F1
G物
②分析判断乙滑轮组的省力与费距离的情况
图乙中的重物由二段绳子通过动滑轮吊着，每段绳子都要承担物重。物体受F1和F2两个力，用这个滑轮组提起重物，只要用物重的力，就可以提起重物。
图乙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。
n=2
S=2h
实验结论：使用滑轮组省了力，但是费距离。
受力分析：
F1+F2+ F3+ F4 =G物
同一根绳子上的力相等：
F1=F2= F3=F4 = F
同一根绳子上的力相等：
F1=F2= F3=F4 = F5= F
受力分析：
F1+F2+ F3+ F4 + F5=G物
s=4h
s=5h
两个滑轮组的省力费距离情况比较（不计动滑轮重和摩擦）
G
G
同学们发现了什么规律？
F
F
你发现了什么规律？
结论：
n为承担物重的绳子段数。
F=G总
S=nh
（a）汽车的方向盘
（b）井上的辘轳
（c）水龙头
（d）汽车前窗上的雨刮器
杠杆还可以变形为轮轴。如图所示，由轮和轴组成的能绕共同轴心转动的简单机械就是轮轴。
轮轴可以看成不等臂杠杆。若动力作用在轮上，阻力作用在轴上，就省力，如汽车方向盘、井上的辘轳和水龙头等；反之，若动力作用在轴上，阻力作用在轮上，就费力，如汽车前窗上的雨刮器、自行车通过链条带动车轮转动等。
生产和生活中常用的机械，往往是杠杆、滑轮等简单机械的组合。
（a）起重机
（b）晾衣架
滑轮
边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮
滑轮
滑轮组
动滑轮：使用时，滑轮的轴随物体一起运动
定滑轮：使用时，滑轮的轴固定不动
探究两类滑轮的作用
定滑轮：不省力但可以改变力的方向
动滑轮：可以省力，但不改变力的方向
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
1.如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦，G1＝60 N，G2＝38 N，甲、乙两种情况下绳子在相等拉力 F 作用下静止。则每个动滑轮的重力为( )
A. 3 N
B. 6 N
C. 11 N
D. 22 N
B
2.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
3.如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。

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