資源簡介

(共53張PPT)
1.認識定滑輪和動滑輪，了解定滑輪和動滑輪的特點及其
作用.
2.知道滑輪組的特點及其作用.
3.能根據滑輪組的構成方式判斷省力情況.
4.能識別生活和生產中常見的滑輪，能根據要求組裝簡單
的滑輪組.
1.滑輪：邊緣有凹槽，能繞軸轉動的輪子，如圖所示.
2.定滑輪和動滑輪（定滑輪與動滑輪的區別是軸是否隨著
物體一起運動 ）
定滑輪 動滑輪
工作時，軸固定不動的 滑輪,如下圖所示 ______________________________________________________ 工作時，軸隨被拉動的物體一
起運動的滑輪，如下圖所示
____________________________________________________
3.探究定滑輪和動滑輪的特點
實 驗 思 路 分別安裝定滑輪和動滑輪，勻速（使物體處于平衡
狀態，且便于讀取彈簧測力計示數）提升同一物體,
記錄實驗時彈簧測力計拉力的大小和方向，物體移
動的距離及彈簧測力計移動的距離,找出動滑輪和定
滑輪的特點.
實驗器材：彈簧測力計、鉤碼（多個）、滑輪、鐵
架臺、細繩、刻度尺
實 驗 過 程 （1）如圖甲所示,用彈簧測力計拉鉤碼勻速上升
,記錄彈簧測力計的示數 、拉力方向及
繩子自由端移動的距離 .
（2）按圖乙所示安裝定滑輪,讓鉤碼勻速上升
,記錄彈簧測力計的示數 、拉力方向及
繩子自由端移動的距離 .
實 驗 過 程 （3）按圖丙所示安裝動滑輪,讓鉤碼勻速上升
,記錄彈簧測力計的示數 、拉力方向及
繩子自由端移動的距離 .
_____________________________________________
實 驗 過 程 （4）換用數量不同的鉤碼,重復上面的步驟
（獲得多組數據，使結論更具有普遍性）
_______________________________________________________________________
實 驗 分 析 __________________________________________________________________________________________________________________
實 驗 結 論 （1）使用定滑輪既不省力,也不省距離,但可以改變
力的方向.
（2）使用動滑輪能省力,但要費距離,且不能改變力
的方向
交 流 反 思 （1）實驗中安裝滑輪時,注意繩子要放在槽內,以免
繩子脫落使摩擦變大,影響實驗效果.
（2）實驗中,注意要使動滑輪兩側繩子平行或夾角
很小.
交 流 反 思 （3）實驗中應選用重一些的鉤碼、較輕的動滑
輪、光滑的細繩，以減小實驗中摩擦力、動滑輪自
重的影響.
（4）實驗中要保證輪和軸間有良好的潤滑,以減小
摩擦
4.定滑輪和動滑輪的實質
定 滑 輪 定滑輪實質上是一個等臂杠桿，如圖所示.作用于繩
子自由端的拉力為動力 ，重物對繩子的拉力為阻
力 ，定滑輪的中心軸為杠桿的支點
________________________________________________________________________________
動 滑 輪 動滑輪可以看作是動力臂為阻力臂兩倍的省力杠
桿，如圖所示，豎直向上拉繩子時，動力 作用在
點，阻力作用在 點；動滑輪與固定端繩子的相
交點 為杠桿的支點
___________________________________________________________
教材拓展
滑輪中拉力方向對拉力大小的影響
（1）定滑輪：如圖所示，使用定滑輪時，無論拉力方向
如何，動力臂始終等于滑輪半徑，阻力和阻力臂不變，
拉力不變.
（2）動滑輪：如圖所示，使用動滑輪時，如果不沿著豎
直方向拉動繩子，由幾何知識可知，拉力的力臂會變小，
而阻力和阻力臂不變，拉力將變大.
辨析比較
幾種常見情況中的等量關系（圖中物體均做勻速直線運
動，忽略繩重及摩擦）
圖示 等量關系 特點 實質
定 滑 輪 _______________________ ， ， 既不省力， 也不省距 離，但可以 改變力的方 向 等臂杠
桿
圖示 等量關系 特點 實質
定 滑 輪 __________________________________ , ， （其中 為物體 所受的摩擦力） 既不省力， 也不省距 離，但可以 改變力的方 向 等臂杠
桿
圖示 等量關系 特點 實質
動 滑 輪 ____________________ , , 省力但費距 離，不能改 變力的方向 動力臂
是阻力
臂2倍
的杠桿
圖示 等量關系 特點 實質
動 滑 輪 _________________________________ , , 省力但費距 離，不能改 變力的方向 動力臂
是阻力
臂2倍
的杠桿
圖示 等量關系 特點 實質
動 滑 輪 ______________________ , , 費力，省距 離 動力臂
是阻力
臂 的
杠桿
圖示 等量關系 特點 實質
動 滑 輪 _________________________________ , , 費力，省距 離 動力臂
是阻力
臂 的
杠桿
典例1 （蘇州期中）同學們共同研究滑輪的特點.
（1）他們研究定滑輪特點時，做的實驗如圖甲所示，據
此可證明：使用定滑輪不省力，但可以改變__________ .
他們通過進一步分析還發現：使用定滑輪時，相當于一
個______ 杠桿；
力的方向
等臂
[解析] 定滑輪支點在轉軸上，動力臂和阻力臂都等于半
徑，其實質是一個等臂杠桿；
（2）研究動滑輪特點時，用不同的動滑輪勻速緩慢豎直
提升 的重物，如圖乙所示.記錄數據如表.
實驗序號 彈簧測力計示數/
1 1 4 2.5
2 2 4 3.0
3 3 4 3.5
通過觀察和比較測量結果，可得初步結論：使用動滑輪
可以______，但不能改變力的方向；用動滑輪勻速豎直
提起同一重物時，不考慮繩重、滑輪與繩子之間的摩擦
力，彈簧測力計的示數等于提升重力的______.在實驗中
測繩端拉力時，應在__________ （選填“靜止”或“勻速拉
動”）時讀數.
省力
一半
勻速拉動
[解析] 由于動滑輪和物體的總重力由兩段繩子承擔，所
以用動滑輪勻速豎直提起同一重物時，不考慮繩重、滑
輪與繩子之間的摩擦力，彈簧測力計的示數等于提升所
有的重力的一半.
1.認識滑輪組
在實際生產和生活中，很多情況
下需要既改變施力的方向，又省
力，而單獨使用定滑輪或動滑輪
都不能滿足需求，所以人們常將
動滑輪和定滑輪組合成滑輪組使用（如圖所示），既可
以省力又可以改變施力方向.
2.探究滑輪組的特點
提出 問題 使用滑輪組的省力情況與省距離情況是怎樣的呢
實驗 設計 用滑輪組提升鉤碼，用彈簧測力計測量勻速提升
鉤碼時的拉力（豎直緩慢勻速拉動） 的大小，
與動滑輪和鉤碼的總重力 的大小進行比較；用
刻度尺測出鉤碼上升的高度 和細繩自由端移動
的距離 并進行比較
實驗 器材 定滑輪、動滑輪、彈簧測力計、細繩、鉤碼
實驗 步驟 ______________________________________________
（1）如圖甲所示，測出鉤碼和動滑輪的總重力
；（2）如圖乙所示，使用滑輪組勻速
提升鉤碼，測出細繩自由端的拉力 ；
實驗 步驟 （3）測量鉤碼上升的高度 ，細繩自由端移動
的距離
實驗 數據 分析 ,
實驗 結論 使用滑輪組勻速提升重物時，有幾 段繩子吊
著動滑輪，提起重物所用的拉力 就是重物和動
滑輪總重力 的幾分之一（不計繩重及摩擦），
繩子自由端移動的距離就是重物上升高度 的
幾倍，即，
滑輪 組的 工作 特點 優點：既能省力又能改變施力的方向，若承擔物
重的繩子段數為 ，不計繩重及摩擦時，
缺點：費距離，繩子自由端移動的距離
3.滑輪組承擔物重繩子段數的確定
“幾段繩子吊物體”實質上是“重物和動滑輪由幾段繩子提
起”，繩子的段數包括：跨過動滑輪的繩子和從動滑輪上
引出的繩子，如圖所示.
A、C圖中最后跨過定滑輪引出的繩子不能計入
承擔物重的繩子段數之中，B、D圖中跨過動滑輪引出的
繩子要計入承擔物重的繩子段數之中.
4.深度解讀滑輪組
（1）事實上，不計繩重及摩擦時，重物和動滑輪由幾段
繩子提起，作用在繩子自由端的拉力就是重物和動滑輪
總重力的幾分之一，若繩子段數為,則繩子自由端的拉力
為，若不計動滑輪的重力，則
.如圖所示.
（2）利用滑輪組提起重物時，無論是否考慮摩擦、動滑
輪的重力，動力的作用點通過的距離 與重物被提起的
高度的關系都是表示拉重物的繩子的段數 .
（關系式在使用滑輪時總是成立的）
. .
5.滑輪組的繞法
（1）確定繞繩的有效段數
方法1：繩子的段數等于繩子自由端移動的距離與物體
上升高度的比值,即.
方法2:代入計算，若結果為整數，則為繩子的有
效段數，若結果除不盡，則需“進一法”取整數.
（2）確定動力的方向，常分為兩種情況討論：
①題設中已規定方向，采用反繞法，如圖所示.
②題設中沒有規定動力方向時，可采用“奇動偶定”的原則
繞繩.當 為奇數時，將繩子起始端固定在動滑輪上，順次
繞繩（如圖甲）；當 為偶數時，將繩子起始端固定在定
滑輪上，順次繞繩（如圖乙）.
教材拓展
確定承擔物重（阻力）的繩子段數的方法——隔離法
在動滑輪與定滑輪之間畫一條虛線，如圖所示，把動滑
輪連同重物隔離出來，數一下虛線下方與動滑輪相連接
的繩子的段數即可.
教材第12頁“圖11-24 滑輪組”
（烏魯木齊中考）如圖所示，
每個滑輪的重力相等，不計繩重和摩擦
力，， ，甲、乙兩種
情況下繩子在相等拉力 作用下靜止.則每
個動滑輪的重力為( )
A. B. C. D.
教材中介紹了滑輪組的省力情況與承
擔重物的繩子的段數的關系，中考中常會考查利用關系
式進行拉力相關的計算.由圖知，使用滑輪組承擔物重的
繩子股數分別為， ，每個滑輪的重力相等，
設動滑輪的重力為 ，不計繩重和摩擦力，則拉力分別
為，，由題知 ，
所以 ，即
，解得動滑輪的重力
.
輪 軸 （1）輪軸由具有公共轉軸 的輪和軸組成； （2）輪軸實質是一個可以 連續轉動的杠桿； 輪軸的示意圖如圖所示.
_____________________
根據杠桿平衡條件得
輪 軸 （3）輪軸的支點在軸心， 動力作用在輪上時，動力 臂為輪半徑，阻力臂為軸 半徑；動力作用在軸上 時，動力臂為軸半徑，阻 力臂為輪半徑 或 （輪半徑為軸
半徑的幾倍，作用在輪
上的力為作用在軸上的
力的幾分之一）
知 識 解 讀 動力作用在輪軸的輪上時，輪軸是省力杠桿，省力
但費距離；動力作用在軸上時,輪軸是費力杠桿，費
力但省距離
典例2 如
圖所示，是古代的一種絞車，
它是由______和______兩種機
械組成的，它們的作用分別是
______________和______.
滑輪
輪軸
改變力的方向
省力
[解析] 絞車中使用的滑輪，軸的位置是固定不動的，因
此是定滑輪，使用定滑輪不能省力，也不能省距離，但
能改變力的方向.絞車中動力施加在輪軸的輪上，因此可
以省力.

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