第十二章 简单机械 12.2 滑轮

一、滑轮 周边有槽、能绕轴转动的轮子。 凹槽 轴

下面两个滑轮在使用上有什么不同呢? 想想议议 旗杆顶端的滑轮 电动机下面的滑轮 国旗上升时，旗杆顶端的滑轮不随物体一起移动。 货物上升时，电动机下面的滑轮随物体一起移动。

二、 滑轮的类型 1、定滑轮：使用时，轴固定不动。 2、动滑轮：使用时，轴和重物一起移动。

（1）除了可以连续提拉物体外，使用滑轮是否可以省力或者省距离？ （2）定滑轮和动滑轮在使用上有何区别？ 三、探究滑轮的使用特点 提出问题： （1）除了可以连续提拉物体外，使用滑轮是否可以省力或者省距离？ （2）定滑轮和动滑轮在使用上有何区别？ （3）什么情况下使用定滑轮，什么情况下使用动滑轮？

竖直向下 实验记录1: 结论： 使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。 s=h 物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/cm 拉力F/N 拉力 方向 拉力移动距离S/cm 竖直向下 0.5 竖直向上 1 0.5 竖直向下 1 1 竖直向上 2 1 竖直向下 2 1.5 3 竖直向上 1.5 竖直向下 3 结论： 使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。 s=h

.0 F 定滑轮实际上就是等臂杠杆。 (1)F1=F2=G (忽略轮于轴间的摩擦和绳重) (2)改变拉力的方向，拉力大小不变 定滑轮实质 G l2 l1 (忽略轮于轴间的摩擦和绳重) (2)改变拉力的方向，拉力大小不变 G F

竖直向下 实验记录2: 物重G/N 动滑轮重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/cm 拉力F/N 拉力 方向 拉力移动距离S/cm 结论： 竖直向上 2 1.5 0.3 1 竖直向上 1 2.5 0.3 竖直向上 2 竖直向上 4 1.5 3.5 0.3 竖直向上 3 2 竖直向上 6 结论： 使用动滑轮可以省力； 但费距离，且不改变力的方向。 s=2h

. 动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。 F1 （2）忽略轮与轴间的摩擦和绳重： O . l1 （2）忽略轮与轴间的摩擦和绳重： l2 (3) 使用动滑轮，竖直向上拉物体最省力，可以省一半的力。 F2=G+G动

滑轮的应用 固定在底部的定滑轮——帆船上的滑轮 F

滑轮的应用 利用动滑轮提升物体

及时反馈 1．定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物，若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力（如图所示），力的大小分别为：F1、F2、F3，则 （ ）。 A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．三个力一样大 D F2 F1 F3

2． 用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（ ）。 及时反馈 2． 用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（ ）。 A． F1>F2>F3 　 B． F2>F3>F1 　 C． F2>F1>F3 　 D． F3>F1>F2 D 甲 F1 乙 F2 丙 F3

想想议议 定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。 动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。 　　定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。 动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。 能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？

挑战大力士 很轻松地就可将两木棍拉合拢 说明使用滑轮组可以省力

说明使用滑轮组可以改变力的方向 使用滑轮组既能省力，还能改变力的方向

将一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，你能想到几种绕线方式？ 三、滑轮组 定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。 1、一动一定的滑轮组 将一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，你能想到几种绕线方式？

方法一 方法二 思考：有几段绳子对研究对象施加拉力？ G G F F

方法一 力的关系： 若不计滑轮与轴间的摩擦及绳重 G 匀速提升物体时 F 方向关系： 使用此滑轮组可以改变拉力的方向

力的关系： 若不计轮与轴间的摩擦及绳重 方法二 G 匀速竖直拉绳子的自由端时 F 方向关系： 使用此滑轮组不可以改变拉力的方向

方法一 方法二 比较：绳自由端和钩码移动的距离关系？ G G F F

F 方法一 钩码移动的距离h/格 拉力移动的距离s/格 1 2 2 4 3 6 距离关系：绳自由端移动的距离是物体移动距离的2倍，即s=2h G 2 4 F 3 6 距离关系：绳自由端移动的距离是物体移动距离的2倍，即s=2h

F 方法二 距离关系：绳子自由端移动的距离是物体移动距离的3倍，即s=3h 钩码移动的 距离h/格 拉力移动的 距离s/格 1 3 2 6 9 方法二 G F 距离关系：绳子自由端移动的距离是物体移动距离的3倍，即s=3h

总结 不计轮轴间摩擦及绳重，匀速提升 G G F F s=3h s=2h 滑轮组省力但费距离

总结 (1)使用滑轮组时，忽略轮与轴间摩擦及绳重，物体和动滑轮被几段绳子吊起，所用拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一，即 n 为吊在动滑轮上绳子的段数

F F (2) 使用滑轮组时，动滑轮和物体被几段绳子吊起，绳自由端移动的距离就是物体移动距离的几倍。 即s=nh n 为吊在动滑轮 总结 (2) 使用滑轮组时，动滑轮和物体被几段绳子吊起，绳自由端移动的距离就是物体移动距离的几倍。 即s=nh G G F F n 为吊在动滑轮 上绳子的段数 s=2h s=3h

思维拓展 1、 两定一动和一定两动滑轮组 F F n=4 n=3 s=3h s=4h G G

思维拓展 2、 两定两动滑轮组 G G F F n=5 n=4 s=4h s=5h

思维总结 滑轮组的绕线 ——偶定奇动 G G G F F F F n=4 n=5 n=2 n=3 G 图1 图2 图3 图4

当定滑轮和动滑轮个数相同时，滑轮组有两种绕线方式，已知吊在动滑轮上绳子的段数为n 思维总结 滑轮组的绕线 ——偶定奇动 当定滑轮和动滑轮个数相同时，滑轮组有两种绕线方式，已知吊在动滑轮上绳子的段数为n （1）当n为偶数时，绳的起始端应先结在定滑轮上，向动滑轮绕线。 （2）当n为奇数时，绳的起始端应先结在动滑轮上，向定滑轮绕线。

滑轮组的应用

斜面也是一种省力机械

及时反馈 讨论：若每个滑轮重30 N，结果如何？ F s= ? 物体以0.2 m/s的速度匀速上升10 s 的时间 F=? s=? G=100 N h=10 m G = ? h = ? F=100 N s=10 m F=100 N s=? G = ? h=10 m 讨论：若每个滑轮重30 N，结果如何？

F 及时反馈 汽车重2×104 N，陷入泥中，受到的阻力为3×103 N。用如图所示装置，则至少要用多大的力才能将汽车拉出？