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(共28張PPT)
第十一章 簡單機械
第2節 滑輪及其應用
升旗手往下拉繩子，國旗冉冉升起。
觀察思考
新知導入
旗桿的頂部
安裝了一種
簡單機械：
滑輪
在施工現場，我們經常看到大型吊車。它可以把大型貨物吊上去，它是怎樣工作的，它又是利用了什么機械呢？
吊車能把大型貨物吊上去，利用的主要機械就是滑輪。
滑輪也屬于簡單機械，它的工作原理是什么，滑輪又有哪些特點呢？
觀察思考
1.通過實例了解定滑輪、動滑輪的特點。
2.知道滑輪在生產生活中的應用。
3.知道滑輪是一種理想模型。
4.了解機械的使用對社會發展的作用。
學習目標
國旗上升時，旗桿頂端的滑輪軸不隨物體一起移動。
旗桿頂端的滑輪
定滑輪
使用時，軸固定不動(滑輪不隨物體移動)的滑輪，叫定滑輪。
定滑輪
一、定滑輪及其特點
觀察思考
新知學習
提出問題
1.使用定滑輪時，有什么特點？
2.使用定滑輪是否省力（或更費力）？
3.使用定滑輪是否省距離（或需要移動更大的距離）？
探究定滑輪的特點
實驗器材
鐵架臺、定滑輪、細線、鉤碼、刻度尺、彈簧測力計
設計實驗
如圖所示，把定滑輪固定在鐵架臺上，鉤碼掛在細線的一端；彈簧測力計掛在細線的另一端，用力緩慢拉動彈簧測力計向下勻速運動。
記錄拉力的大小、鉤碼上升的距離、拉力移動的距離及拉力的方向。
G
拉力F
物重G/N 物體移動方向 物體移動 距離h/cm 拉力F/N 拉力 方向 拉力移動
距離S/cm
進行實驗
G
（1）用彈簧測力計直接測出鉤碼的重力G。
（2）使用定滑輪緩緩提升鉤碼，記錄整個過程中拉力的大小F、鉤碼上升的距離h物、拉力移動的距離s繩及拉力的方向。
h物
F
s繩
(3)改變拉力的方向：分別沿豎直方向拉升、斜著拉升、水平拉升鉤碼，觀察拉力F1、 F2、 F3、的大小。把實驗數據記入表格中。
F1
F2
F3
(4)改變鉤碼的重力，重復上述實驗。
分析論證
①拉力與重力的大小關系：F=G，即使用定滑輪不省力。
②拉力的方向：可以改變。
③拉力（繩末端）移動距離S繩與鉤碼上升高度h物的關系：S繩=h物
鉤碼重 G/N 鉤碼移動 方向 鉤碼移動 距離h/m 拉力 F/N 拉力 方向 拉力移動
距離s/m
1.5 豎直向上 0.3 1.5 豎直向下 0.3
1.5 豎直向上 0.3 1.5 斜向下 0.3
1.0 豎直向上 0.4 1.0 豎直向下 0.4
實驗結論
使用定滑輪不省力； 不省距離，可以改變力的方向。
可以改變力的方向是指：
拉力的方向與物體運動方向相反（或不同）。
物體運動方向
拉力方向
定滑輪的實質
F1=2N
h物
S繩
S繩＝h物
F2=2N
1.定滑輪既不省力也不省距離
2.可以改變用力的方向
F
G物
0
L1＝L2
L1
L2
F＝G物
定滑輪實質上是個等臂杠桿
1.動滑輪：使用滑輪時，物體和滑輪一起被提高。
2.使用動滑輪時，有什么特點？
提出問題：（1）使用動滑輪是否省力（或更費力）？
（2）用動滑輪提重物有什么優越性？通過實驗探究。
動滑輪
電動起重機的動滑輪
二、動滑輪及其特點
①用彈簧測力計直接測出鉤碼的重力；
②豎直向上勻速拉動彈簧測力計，記錄彈簧測力計的示數，重物
移動的距離和拉力作用點移動的距離。
③將測量結果填入表格。改變鉤碼的個數，重復上述實驗過程。
實驗探究
動滑輪的特點
注意：單獨使用動滑輪時，拉力的方向為豎直向上即物體運動的方向與拉力的方向朝向一致。
實驗數據
物重G/N 物體移動方向 物體移動距離h/m 拉力F/N 拉力方向 拉力移動距離s/m
2 豎直向上 0.4 1.1 豎直向下 0.8
2 豎直向上 0.3 1.2 豎直向下 0.6
1 豎直向上 0.2 0.6 豎直向下 0.4
實驗結論：
使用動滑輪的特點：
能省一半的力，但要多移動一倍的距離，且不能改變動力的方向。
(1)使用動滑輪能省一半的力:F= G（不計摩擦和動滑輪重）。
但不能改變力的方向。
(2)繩端移動距離S=2h。
3. 動滑輪時實質：
支點在繩和輪相切的O處;拉力F1是動力,重物的拉力是阻力F2；動力臂L1是輪直徑、動力臂L2是輪半徑。
動滑輪的實質是一個動力臂是阻力臂二倍的杠桿：
根據杠桿的平衡條件：F1.L1=F2.L2
L1＝ 2L2　； F1＝F2 ＝ G （不計摩擦和動滑輪重）
1
2
繩子自由端移動的距離S和物體升高的高度h：S繩=2h物
定滑輪雖然能改變力的方向，使我們工作方便，但不能省力；　　
于是人們就把定滑輪和動滑輪組合起來使用，把它們各自的優點結合起來，這樣就組成了滑輪組．
而動滑輪雖然能省一半力，但不能改變力的方向，使用時經常感覺不便．
三、滑輪組
滑輪組
由定滑輪和動滑輪組成。
F
F
G
G
3段繩子承擔
2段繩子承擔
5段繩子承擔
4段繩子承擔
繩子的開始端掛在定滑輪上，物重由偶數段繩子承擔。
繩子的開始端掛在動滑輪上，物重由奇數段繩子承擔。
滑輪組的連接規律
F
G
F
G
F
G
F
G
n=2
n=3
n=4
n=5
滑輪組的連接方法
滑輪組的繞法
F= G
3
1
F= G
3
1
F= G
4
1
F= G
5
1
F
F
F
F
滑
輪
及其應用
定滑輪
滑輪組
使用時，軸的位置固定不動的滑輪。
使用動滑輪時可以省一半的力，但是不能改變力的方向。
繞線方法：奇動偶定， 從里向外。
使用定滑輪時不能省力，但可以改變力的方向。
實質：等臂杠桿。
實質：省力杠桿。
定滑輪與動滑輪
定滑輪與動滑輪的組合叫做滑輪組。
滑輪組自由端拉力的大小。
動滑輪
使用時，軸的位置隨被拉的物體一起運動的滑輪。
課堂總結
1.如圖，使用定滑輪提升重物，當分別在A方向、B方向和C方向拉重物時（ ）
D
A、A方向的拉力F1最小
B、B方向的拉力F2最小
C、C方向的拉力F3最小
D、三個方向拉力一樣大
A
C
C
課堂練習
2.使用滑輪組可以（ ）
C
A、省力又省距離
B、可以省力，但不能改變力的方向
C、既可以省力又可以改變力的方向
D、費了力，但可以省距離
3.如圖，把質量相同的A、B物體掛在如圖滑輪組下面，不計繩子、滑輪的重力和摩擦，放手后（ ）
B
A、A上升
B、A下降
C、A、B均靜止
D、無法判斷
4.如圖所示，用三個滑輪分別拉同一個物體，沿同一水平面做勻速直線運動，所用的拉力分別是F1、F2、F3，比較它們的大小應是（ ）
D
A、F1＞F2＞F3 B、F1＜F2＜F3
C、F2＞F1＞F3 D、F2＜F1＜F3
5.如圖所示，用20 N的拉力向上拉動繩子，使重為50 N的物體5 s內勻速升高5 m(不計繩重和摩擦)。則下列說法錯誤的是（ ）
A. 繩子自由端移動的距離為15 m
B. 動滑輪重為10 N
C. 物體上升的速度為1 m/s
D. 繩子自由端拉動的速度為6 m/s
D

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