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第十一章　简单机械
第二节 滑轮及其应用
初中物理沪科版（2024）八年级下册
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。
3.会根据要求使用和组装滑轮组。
4.能了解机械的使用对社会发展的作用。
学习目标
我们先来观察一幅科学漫画
这个故事中起到关键作用的是哪个部件 你在哪里见到过吗？
课堂导入
这些都是滑轮，请你观察它们的结构吧。
滑轮：周边有槽、能绕轴转动的轮子。
凹槽
轴
轮子
一、定滑轮及其特点
新知探究
定滑轮：使用时，滑轮的轴固定不动。
用弹簧测力计钩住绳子的一端，然后竖直向下拉动，使绳子另一端的钩码缓慢上升(或保持静止)，读取弹簧测力计的示数，比较钩码所受重力大小和弹簧测力计示数的关系。
探究定滑轮的特点
结论：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。
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
探究定滑轮的特点
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
定滑轮的实质
G
F
l1
l2
l1=l2
改变拉力方向后，还是等臂杠杆，所以只使用定滑轮，无论拉力方向怎么样，F＝G。
定滑轮不省力
相当于一个等臂杠杆
电动机下面的滑轮
货物上升时，电动机下面的滑轮随物体一起移动。
国旗上升时，旗杆顶端的滑轮不随物体一起移动。
旗杆顶端的滑轮
下面两个滑轮在使用上有什么不同呢
二、动滑轮及其特点
新知探究
动滑轮：使用时，滑轮的轴能随物体一起运动。
结论：使用动滑轮可以省力； 但费距离，且不改变力的方向。
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
用弹簧测力计钩住绳子的一端，然后竖直向上拉动，使动滑轮下方悬挂的钩码缓慢上升。读取弹簧测力计的示数，比较钩码所受重力大小和弹簧测力计示数的关系；测量钩码上升的高度以及弹簧测力计移动的距离，并进行比较。
探究动滑轮的特点
理论分析：支点是A点还是O点
根据G·R=2R·F可得
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
动滑轮的实质
滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起组成的装置。
滑轮组特点：
既能省力又能改变作用力的方向，但要费距离。
想一想：还有别的绕线方法吗
知识点 滑轮组
新知探究
1.绳子的起点
2.拉力的方向
3.拉力的大小
4.移动的距离
1 2
1 2 3
n=2
n=3
奇动偶定
分割法
与动滑轮相连的绳子段数n就是承担物重的绳子段数。
这两种绕线方法有什么不同？
F
F
结论：
n为承担物重的绳子段数。
s=nh
F= +）
你发现了什么规律？
滑轮组的绕线方式
【实验步骤】
a.如图甲，匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，将拉力方向和示数记录在实验表格中；
甲
b.分别按照图乙、丙所示方式组装滑轮组，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，
乙
丙
读出弹簧测力计的示数，测出钩码受到的重力、钩码上升的高度、绳子自由端移动的距离，并记录在实验表格中。
探究滑轮组的特点
实验序号 重物移动的距离h/m 拉力作用点移动的距离s/m 拉力的方向 弹簧测力计的示数F/N
甲
乙
丙
0.1
0.1
向上
2
0.1
0.2
向下
1
0.1
0.3
向上
0.67
【实验记录】
乙
丙
n=3
s=3h
F=
n = 2
s=2h
F=
【实验分析】
滑轮组的特点：
(1)动滑轮被几段绳子承重，所用的力就是物重的几分之一；
①n为动滑轮上承重的绳子股数；
②此时未计滑轮自重和绳子与滑轮的摩擦。
F=
F=
若不计摩擦但要考虑滑轮自重，则
F= +）
【实验结论】
(2)绳子自由端移动的距离等于物体上升的距离的n倍:
s绳=nh
v绳=nv物
斜面
斜面特点：
省力、费距离
拓展
不计摩擦克服重力做功
W=Gh
W=Fl
Fl=Gh
F=G
斜面上推力做功
斜面的省力情况：斜面长是斜面高的几倍，不计摩擦的情况下，所用的推力就是物重的几分之一。
用公式表示为：
F=G
在斜面高度一定时，斜面越长越省力。
定滑轮 动滑轮
定滑轮
轴不随物体一起运动的滑轮
不省力，也不费距离，但可以改变力的方向
实质：等臂杠杆
轴随物体一起运动的滑轮
省力，但费距离，且不能改变力的方向
实质：省力杠杆
动滑轮
课堂小结
竖直方向滑轮组
力的计算
距离计算
速度计算
s绳=nh
v绳=nv物
滑轮组
定义：定滑轮和动滑轮组合在一起组成的装置
特点：省力和能改变作用力的方向，但费距离
组装：奇动偶定
F=
F= +）
课堂小结
1.定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物，若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力(如图所示)，力的大小分别为：F1、F2、F3，则( ) A.F1最大
B.F2最大
C.F3最大
D.三个力一样大
D
课堂练习
2.高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，关于该滑轮的说法正确的是(　　)
A.它是动滑轮 B.利用它可以省力
C.利用它可以省距离 D.利用它可以改变力的方向
D
3.如图所示为某学校升国旗的情景，旗杆顶装的滑轮是_____滑轮，使用它_________(可以/不可以)省力。当国旗缓慢上升10m，旗手向下的拉力移动的距离为________。
定
不可以
10m
4.如图所示，物体A和B重均为100N，滑轮重均为20N，分别匀速提升A和B，若不计摩擦和绳重，则FA为____N，FB为_____N。
60
100
5.不计绳重、滑轮重及摩擦，物体的重力为100N，要使物体匀速上升2m。
(1)绳子自由端的拉力为 N，自由端上升的距离为 m。
(2)若逐渐倾斜自由端竖直的拉力，则三力的大小关系是 。
50
4
F1(3)自由端的拉力为60N时，100N的物体恰能匀速上升，则动滑轮的重力为 N。
(4)在(3)的基础上用该滑轮提起另一物体时的拉力为80N，则该物体的G= N，若自由端上升2m，则物体上升了 m。
20
140
1
6.如图，把质量相同的A、B物体挂在如图滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后( )
A.A上升
B.A下降
C.A、B均静止
D.无法判断
B
7.如图，重物A放在水平地面上，所受重力为GA；定滑轮B固定在天花板上，所受总重力为GB。在绳子的自由端施加竖直向上的拉力F1时，重物A对地面的压力为FA，所受支持力为NA，此时整个装置处于静止平衡状态，不计绳重及滑轮摩擦。下列说法正确的是(　 )
A.FA与GA是一对相互作用力
B.FA大小等于GA与F1之差
C.GA和NA是一对平衡力
D.天花板上的O点受到的向下拉力大小等于2(F1+G定)
A
B
C
F1
B
8.用图中所示的滑轮组，将陷在泥地中的汽车拉出，在图中画出最省力的拉法。
谢谢

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