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(共34張PPT)
第二節 滑輪及其應用
第十一章 　簡單機械
知1－講
感悟新知
知識點
定滑輪和動滑輪
1
1. 滑輪
(1)定義：一個周邊有槽、能繞軸轉動的輪子。
(2)分類(圖 2) :
定滑輪：軸不隨物體運動。 動滑輪：軸隨物體一起運動。
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知識鏈接
由圖可知，同一根繩子上的拉力相同。
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2. 探究滑輪的作用
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分類 探究定滑輪的作用 探究動滑輪的作用
實驗 過程
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(續表)
知1－講
操作 步驟 ①如圖甲所示，將一個鉤碼掛在彈簧測力計下，讀出彈簧測力計示數 ( 鉤碼的重力 )； ②如圖乙所示，通過定滑輪勻速豎直向下拉同樣的鉤碼讀出彈簧測力計的示數，記錄鉤碼上拉力的作用點和繩子自由端拉力的作用點移動的方向和距離；③改變鉤碼個數，重復②步驟 ①如圖丙所示，將一個鉤碼掛在彈簧測力計下，讀出彈簧測力計示數 ( 鉤碼的重力 )；②如圖丁所示，通過動滑輪勻速豎直向上拉同樣的鉤碼，讀出彈簧測力計的示數，記錄鉤碼上拉力的作用點和繩子自由端拉力的作用點移動的方向和距離；③改變鉤碼個數，重復②步驟
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分析論證 結論 使用定滑輪 (1)不省力(2)不省距離 (3)可以改變施力的方向 使用動滑輪
(1)省力(2)費一倍距離(3)不能改變施力的方向
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深入思考
(1)若斜著拉定滑輪和動滑輪的繩子自由端，拉力如何變化？
(2)用力的平衡推出輕質滑輪自由端的拉力大小情況。
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深度理解
(1)拉力變化如下表格(不計滑輪重力)
(2)受力分析圖如圖所示：
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3. 滑輪的本質
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定滑輪 動滑輪
簡化過程
杠桿示意圖
結論 定滑輪實質上是一個等臂杠桿 動滑輪實質上是一個 l1=2l2 的省力杠桿
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知識鏈接
動 滑 輪 和 定 滑 輪 的區別
名稱 定滑輪 動滑輪
定義 軸固定不動的滑輪 軸和重物一起移動的滑輪
實質 等臂杠桿 動力臂是阻力臂 2倍的杠桿
能否省力 不能省力 能省力
能否省距離 不能 不能
改變力的方向 能 不能
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用同一定滑輪分別沿圖 3 所示的方向將同一重物勻速提起，不計繩重與摩擦，三個力( )
A． F 1 最大
B． F 2 最大
C． F 3 最大
D．一樣大
例1
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解 析： 使用定滑輪不省力，但是可以改變力的方向，不計摩擦和繩重，施加的拉力等于重物的重力，所以 F 1=F 2=F 3，故ABC 錯誤， D 正確。
解題秘方：根據定滑輪的工作特點：既不省力又不費力，但可以改變力的方向來解答本題。
答案：D
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1.如圖所示，工人站在地面上利用滑輪將建筑材料提升到樓上。下列說法正確的是( )
A． 此滑輪是定滑輪，可以省力
B． 此滑輪是定滑輪，不能省力
C． 此滑輪是動滑輪，可以省力
D． 此滑輪是動滑輪，不能省力
B
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[ 期末·廈門思明區 ] 如圖 4 所示，在水平拉力 F 的作用下，重 100 N 的物體 A，沿水平桌面做勻速直線運動，彈簧測力計 B 的示數為 10 N，則物體 A 受到水平桌面對它的摩擦力大小為_____ N，拉力F 的大小為_______ N。（不計滑輪重力和繩子間的摩擦力）
例2
10
20
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解析 : 彈簧測力計 B 測出了動滑輪上的繩子的拉力為
10 N；則物體 A 受到拉力為 10 N；又因物體 A 做勻速直線運動，則物體 A 受到水平桌面對它的摩擦力與物體 A受到的拉力是一對平衡力，則摩擦力大小也是 10 N；拉力 F=f+FB=10 N+10 N=20 N。
解題秘方： 理解作用在動滑輪的輪上或軸上的動力與物體在水平方向上受到的摩擦力之間的關系是解題的關鍵。
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2. [二模· 青島 ] 如圖 所示，動 滑 輪重 為 2 N，拉力F為6 N，整 個 裝 置 處于 靜止狀態，則 重 物 G 和彈 簧 測 力 計的示數分別為（不計繩重和摩擦） ( )
A． 4 N、 5 N B． 9 N、 10 N
C． 10 N、 6 N D． 9 N、 5 N
C
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知識點
滑輪組
2
1. 滑輪組豎直提升物體時，力和距離的關系
滑輪組 (1)由定滑輪和動滑輪組成 (2)既能省力又能改變力的方向 滑輪組幾個名詞 n 為吊著動滑輪的繩子的段數
s 為動力作用點移動的距離
h 為物體被提升的距離
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(續表)
滑輪組公式 (1)滑輪組自由端拉力 F 計算公式理想滑輪組：
若不計摩擦和動滑輪自重及繩重， F=
半理想滑輪組：只計動滑輪自重， F=
實際滑輪組：考慮摩擦和動滑輪重， F=
(2)滑輪組由幾段繩子吊著物體，繩子自由端移動的距離就是物體上升距離的幾倍即 s=nh
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理論推導 用力的平衡條件分析自由端拉力和物重之間的關系（不計滑輪自重，不計摩擦和繩重）
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深入思考
繩子自由端速度 v 自和物體上升速度 v 物有什么關系？
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深度理解
繩子自由端速度v自和物體上升速度v物 ：v自=nv物。
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2. 滑輪組的繩子段數和繞法關系
n 為奇數，繩端始于動滑輪； n 為偶數，繩端始于定滑輪；即“奇動偶定”。
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知識拓展
滑輪組水平拉物體時力的關系（不計滑輪自重和繩子間的摩擦力）
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3. 生活中的滑輪和滑輪組
旗桿 電梯 晾衣架 塔吊
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歸納總結
由滑輪組繩子段數求力、距離、速度（不計繩重，滑輪重和摩擦）
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[ 期末·常州 ] 如圖 6 所示，每個滑輪自重相等，不計繩重和摩擦，分別用甲、乙兩個滑輪組勻速向上提升重物 G1、 G 2 時，甲、乙滑輪組繩端的拉力 F 恰好相等。已知 G1=60 N、 G 2=38 N，則每個滑輪的重力為（　　）
A．3 N B．6 N
C．11 N D．22 N
例3
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解題秘方：判斷與動滑輪相連的繩子段數：用虛線將滑輪組隔開，看動滑輪和重物由幾根繩子拉著，繩子段數如圖 7 所示。
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解析： 由圖 7 可知， n 甲=3， n 乙=2；不計繩重和摩擦，且每個滑輪自重相等，則 F 甲= （G1+G 動） = ×（60 N+G 動）， F 乙= （G2+G 動） = ×（38 N+G 動），因甲、乙滑輪組繩端的拉力F 恰好相等，即 F 甲=F 乙， ×（60 N+G 動） = ×（38 N+G 動），解得： G 動=6 N，故 B 正確。
答案： B
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3.[ 期中·南昌 ] 利用兩個滑輪和一根 繩子，組成滑輪組，將一重物沿水平方向拉動，滑輪組的繞線有圖甲、乙所示的兩種情況，不計滑輪重力和繩子間的摩擦力則( )
A．甲種情況省力
B．乙種情況省力
C．甲和乙省力情況一樣
D．條件不足，無法判斷
B
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[ 模擬·深圳寶安區 ] 如圖 8，小明站在地面上，用圖中滑輪組提起重物，畫出最省力的繞繩方法。
例4
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解題秘法： 滑輪組繞繩時，如何確定繩子的固定端：①動滑輪和定滑輪個數相等時，“偶定奇動”，即 n 為偶數時，固定端在定滑輪上，n 為奇數時，固定端在動滑輪上。②動滑輪和定滑輪個數不相等時，只有一種繞法 ，固定端一定在個數較少的滑輪上。
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解析： 要使滑輪組最省力，需要動滑輪承擔物重的繩子段數最多，所以要從動滑輪繞起，依次繞過上面的定滑輪、下面的動滑輪，再繞過上面的另一個定滑輪。
解： 如圖 9 所示。
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4.[ 期末·南京 ] 用如圖所示的滑輪組使重物升高 1 m 時，自由端可移動 2 m 的距離。畫出該滑輪組的繞繩方式。
解：如圖所示。
滑輪及其
應用
改變力的方向
定滑輪
滑輪組
滑輪
動滑輪
省力

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