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第2節　滑輪 學案
知識點1　　定滑輪和動滑輪的結構和實質
觀看漫畫，說說其中有什么科學道理？
1、觀察滑輪：中心有________，周邊有________，可以繞裝在框子里的軸轉動的輪子叫做滑輪；
2、________________________________________________叫定滑輪；
3、________________________________________________叫動滑輪；
實驗探究：如下圖所示利用滑輪提升重物.
圖1 圖2 圖3
①觀察比較：將實驗數據及現象填在下表中
1.圖1鉤碼重力G=________N
2.圖2彈簧測力計的讀數F=________N，與鉤碼重力(G)進行比較，F________G(填“>”、“<”或“=”)
3.拉力的方向與鉤碼的運動的方向________(填“相同”或“不同”).
4.圖一中的滑輪________(填“隨”或“不隨”)重物一起運動.
5.圖2中，鉤碼上升的距離________（填“>”、“<”或“=”）測力計下降的距離。
表一
1.圖1鉤碼重力G=________N.
2.圖3彈簧測力計的讀數F=________N，與鉤碼重力(G)進行比較，F________G(填“>”、“<”或“=”).
3.拉力的方向與鉤碼的運動的方向________(填“相同”或“不同”).
4.圖二中的滑輪________(填“隨”或“不隨”)重物一起運動.
5.圖3中，鉤碼上升的距離________（填“>”、“<”或“=”）測力計上升的距離。
表二
②對上述實驗得出的結果分析：
表一中：滑輪________________提升，不能________，不能________，但可以改變力的________，所以該滑輪是________滑輪；
表二中：滑輪________________提升，可省________，費________，不能改變力的________，所以該滑輪是________滑輪.
4.使用滑輪的理論分析：外形相同的滑輪(不計動滑輪自重及所有摩擦)為什么使用方法不同會出現不同的作用呢？我們可以利用杠桿平衡原理來進一步論證：
(1)定滑輪可以看成一種變形的杠桿，由圖4可知，定滑輪在使用時，相當于一個________杠桿，因此兩力的關系是：________________，說明：使用定滑輪不省力，但可以改變________。
(2)動滑輪在使用時，同樣可以當成變形杠桿.圖5中杠桿的支點在哪里？由圖可知，動滑輪在使用時，相當于一個________________杠桿，因此兩拉力的關系是：________。
圖4 圖5
1、使用定滑輪可以改變力的方向，但不能省力.
2、使用動滑輪可以省力，但不能改變力的方向.
3、定滑輪的實質是等臂杠桿，動滑輪的實質是動力臂是阻力臂2倍的杠桿.
典例1、如圖所示的三個滑輪中，屬于動滑輪的是________，若滑輪的自重和摩擦不計，當分別沿力F1、F2和F3方向勻速提起同一物體時，則F1、F2、F3的大小關系是________。
典例2、如圖所示，利用動滑輪來提升一個物體，拉力F豎直向上．動滑輪其實就是一個變形的杠桿，請在圖中標出它的支點O，并畫出F的力臂L．
知識點2　滑輪組
1、把定滑輪和動滑輪組合起來就組成________。
2、用滑輪組提起重物時，動滑輪上有幾段繩子承擔物重，提起物體的力就是物重的________。
1、滑輪組有什么特點？________省力，_________改變力的方向，但________距離.
2、完成下列各圖的探究實驗(不計動滑輪自重繩重及所有摩擦)，探究拉力與物重之間有何關系？拉力移動距離與物體移動距離有何關系？
F= G F= G F= G F= G
S= h S= h S= h S= h
滑輪組特點：既省力，又能改變力的方向，但是費距離.使用滑輪組時，有幾段繩子吊著動滑輪和重物，滑輪組上繩子自由端的拉力就是動滑輪與所吊重物的總重的幾分之一.而繩子段數只由作用在動滑輪上(動滑輪的輪槽或掛鉤上)的繩子段數決定.
（1）確定繩子的段數
用 n= 來求，當n不是整數時，要采用只入不舍的“進一法”處理小數位。
（2）滑輪組的繞繩方法
當承重繩子的段數n為奇數時，繩子的固定端在動滑輪上；
當承重繩子的段數n為偶數時，繩子的固定端在定滑輪上；
概括為“奇動偶定”。
典例3、通過滑輪組用200N的拉力在20s內將重為480N的物體勻速提高2m(不計繩重和摩擦)，求：
(1)動滑輪重；
(2)繩自由端的移動速度為多大？
(3)若重物再增加150N，要使重物勻速上升，作用在繩自由端的拉力至少多大？
典例4、如圖所示，重500N物體A在拉力F作用下以1m/s的速度勻速向左運動，已知F=100N，不計滑輪自重、繩重及滑輪與繩子之間的摩擦，求：
(1)物體A受到地面的阻力；
(2)在5s內，繩子的自由端移動的距離.
知識點3、輪軸和斜面
輪軸
由一個軸和一個大輪組成能繞共同的軸線轉動的簡單機械，實質是一個可以連續轉動的杠桿，使用輪軸可以省力。
輪子和軸固定在一起，大輪帶動小輪運動。
輕輕轉動門把手，就可以把門鎖打開；司機用不大的力轉動方向盤，在軸上就能產生較大的力使汽車轉彎。
輪軸：由一個軸和一個大輪組成能繞共同的軸線轉動的簡單機械，實質是一個可以連續轉動的杠桿，使用輪軸可以省力。
注意：輪軸使用時，當輪半徑是軸半徑的n倍時，在不計摩擦情況下，作用在輪上的力的大小為作用在軸上的力的大小的 n 分之一。
斜面
斜面：是一個費了距離但能省力的簡單機械。
注意：斜面長是斜面高度的n 倍時，在不計摩擦的情況下，所用的推力為物重的 n 分之一。
汽車在蜿蜒盤旋的公路上行駛到山頂便是利用了斜面這種簡單機械。
第2節　滑輪 學案
知識點1　　定滑輪和動滑輪的結構和實質
1、軸　　槽　
2、工作時，軸固定不動的滑輪　
3、工作時，軸發生移動的滑輪　
動力臂小于阻力臂　　費力　
3、動力臂等于阻力臂　等臂　
4、鍘刀、啤酒瓶起子
5、看動力臂與阻力臂大小關系
②對上述實驗得出的結果分析：
不隨重物一起　 省力　　省距離　　方向　定　
表二中 :隨重物一起　　一半力　　距離　　方向　　動　
等臂　　F1=F2　　力的方向　(2)動力臂是阻力臂2倍　F1=1/2×F2　
典例1、乙　 　F1=F3＞F2　　　　　
典例2、
1、D 2、B
3、B
知識點2　滑輪組
1、滑輪組　
2、幾分之一　
典例3、解：(1)繩子段數n=3，
三段繩子一共能提升的重物G總=200N×3=600N，
動滑輪自重G動=G總-G物=600N-480N=120N.
(2)自由端移動的距離s=2m×3=6m，
繩自由端的移動速度v=s/t=6m÷20s=0.3m/s.
(3)被提重物總重G′=480N+150N+120N=750N，
自由端拉力F拉=750N÷3=250N.
典例4、解：(1)繩子段數n=2，
A受到地面阻力f=2F=2×100N=200N.
(2)物體移動的距離s=vt=5s×1m/s=5m，
自由端移動距離s自由=2s=10m.

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