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(共21張PPT)
第九章　第二節　滑輪
滑輪組
第2課時
1
知道滑輪組的使用方法及特點。
2
會根據要求使用和組裝滑輪組。
3
能夠根據滑輪組的特點解決簡單的問題。
1. 使用定滑輪______力，______距離；但可以______力的方向。其實質是一個______杠桿。
2. 使用動滑輪______省力，但____距離；且________力的方向。其實質是一個_____________________的____力杠桿。
不省
不省
改變
等臂
可以
費
不改變
動力臂是阻力臂二倍
省
一、探究滑輪組的工作特點
【活動1】能否用以下器材組裝一套既可以省力，又能改變力的方向的裝置？試試看。
【活動1】你做到了嗎？
【思考】嘗試拉動細線自由端提起鉤碼，你發現了這兩種裝置繞線方式有什么不同嗎？
①繩子的起點 ②拉力的方向 ③拉力的大小 ④移動的距離
不同
不同
不同
不同
滑輪組
(1) 定滑輪與動滑輪組合在一起，構成 。
(2)使用滑輪組既可以改變力的 ，又可以 力，但要 距離。
滑輪組
方向
省
費
(1)實驗設計
如圖所示組裝滑輪組，分別測出不同繞繩情況下繩子自由端拉力的大小。
(2)實驗步驟
實驗過程：①用如圖甲所示方式組裝滑輪組，測出
重物的重力、重物移動的距離、拉力作用點移動的距離，讀取彈簧測力計的示數。
②用如圖乙所示方式組裝滑輪組，重復①的實驗過程。
【活動2】探究滑輪組的工作特點
數據紀錄表格：
測量數據 甲圖方式 乙圖方式
物重G/N
物體移動方向
物體移動距離h/m
與動滑輪相連的繩子段數n
拉力F/N
拉力方向
拉力移動距離s/m
(3)分析數據，得出結論：
使用滑輪組，既可以省 ，又可以 ，但是費 。
(4)思考討論
①對于用一根繩子組裝的滑輪組而言，拉力F與動滑輪相連的繩子段數n有什么關系呢？(不計繩重，動滑輪重和摩擦)
答案　拉力F的大小與吊起動滑輪的繩子段數n有關。動滑輪被幾段繩子吊起，所用的力就是物重的幾分之一，即：F=。
力
改變用力的方向
距離
②繩子自由端移動距離s與物體移動距離h之間有什么關系呢？
答案　若吊起動滑輪的繩子段數為n，則有：s=nh。
③若考慮動滑輪的重力，不計繩重和摩擦，上面的關系式還成立嗎？關系式應該是什么？
答案　F=不再成立，應為：F=(G+G動)；s=nh依然成立。
總結提升
滑輪組的組裝技巧(奇動偶定)
(1)確定繩子的段數。
(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。
1.若不計繩重和摩擦，每個滑輪重20 N，則拉力和繩端移動的距離分別是多少？
學以致用　
60
20
40
30
40
30
30
40
2.汽車重2×104 N，陷入泥中，受到的阻力為3×103 N。用如圖所示裝置，不計繩重及摩擦，則至少要用多大的力才能將汽車拉出？
解：由題圖可知，有3段繩子連接動滑輪，則
F=F阻=×3×103 N=1×103 N
二、滑輪組的應用
在某商店建設的過程中，吊車起到了重要作用，吊車結構如圖所示，吊車的吊臂OAB粗細不計，可看作杠桿，吊臂B端連著滑輪組。某次作業中，滑輪組上每股鋼絲繩的拉力F為8 000 N，將重物由地面勻速起吊到6 m的高度，用時20 s，忽略滑輪組、鋼絲繩和吊臂的重力及各種摩擦。求：
(1)鋼絲繩自由端的速度大小。
解：物重由3段繩子承擔，n=3，
鋼絲繩自由端移動的距離s=nH=3×6 m=18 m，
鋼絲繩自由端的速度大小v===0.9 m/s。
(2)重物受到的重力大小。
解：忽略滑輪組、鋼絲繩和吊臂的重力及各種摩擦，由F=G得，重物受到的重力大小G=3F=3×8 000 N=24 000 N。
(3)將重物起吊到最高點靜止時，吊臂B端受到豎直向下的總拉力約為30 000 N，立柱CA恰好豎直，此時吊臂支點O到立柱CA的距離OC=1 m，立柱CA與重物吊繩之間的距離CD=4 m，此時立柱CA對吊臂A點豎直向上的支持力F1的大小。
解：根據杠桿平衡條件，F1×OC=F'×(OC+CD)，F1×1 m=30 000 N×(1 m +4 m)，解得F1=1.5×105 N。
1.關于滑輪組，下列說法正確的是(　　)
A.一定省力，又能改變力的方向
B.可以省力，但不能改變力的方向
C.不一定省力，但一定能改變力的方向
D.可以同時省力、改變用力的方向，但不能省距離
D
2.(2024·蘭州一模)將物體A、B置于如圖所示的裝置中，5 s內物體B恰好勻速下降1 m，則物體A的速度為　　　 m/s，已知A重30 N，B重5 N，則A所受桌面的摩擦力為　　 N。(不計繩重、滑輪重及繩子與滑輪間的摩擦)
0.1
10
解析　題圖所示裝置，左側為動滑輪，右側為定滑輪，繩子段數為2，B掛在繩子自由端，因此5 s內物體A移動的距離為：
sA===0.5 m，
物體A的速度為：
vA===0.1 m/s；
不計繩重和摩擦時，每段繩子上的力都相等，動滑輪受到向右的力F=nGB=2×5 N=10 N，根據力的平衡條件可得物體A所受桌面的摩擦力Ff=F=10 N。

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