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第十二章 简单机械
第2节
滑轮
×年×月×日
本节学习目标
1、知道什么是定滑轮和动滑轮；
2、掌握定滑轮和动滑轮的特点。（重点）
滑 轮 的 构 造
滑轮：周边有凹槽、能绕轴转动的轮子；
轴
轮
凹槽
滑轮在生活中的应用
定滑轮：轴固定不动
滑轮在生活中的应用
动滑轮：轴随物体运动
例题
如图所示，利用动滑轮来工作的是（ ）
A
B
D
C
D
例题
手摇升降晾衣架，通过升降衣架来晾晒衣物。
该装置有 个定滑轮，有 个动滑轮。
2
2
屋顶
挂衣物
定滑轮
动滑轮
定滑轮的本质
F
G=10N
（不计绳重和摩擦，匀速拉动）
O
l1
l2
F = G
F2
杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2
即 Fl1=Gl2
因为 l1=l2
所以 F=G
定滑轮相当于一个等臂杠杆，不省力也不费力。
G、h、v物
F、s、v绳
定滑轮 自由端与重物端
力的关系
距离关系
速度关系
本质
F = G
s = h
v绳 = v物
等臂杠杆
定滑轮
定滑轮
F1、F2、F3的大小关系？
F1 = F2 = F3= G物
动滑轮的本质
（不计绳重和摩擦，匀速拉动）
F
动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆，因此能省一半力。
O
l1
l2
F
F2
动滑轮的本质
（不计绳重和摩擦，匀速拉动）
G=10N
动滑轮
动滑轮 自由端与重物端
力的关系
距离关系
速度关系
本质
s = 2h
v绳 = 2v物
省力杠杆
G、h、v物
F、s、v绳
（不计滑轮重）
动滑轮
F1、F2、F3的大小关系？
F1 < F2 < F3
竖拉：最省力
斜拉：不可取
O
例题
1. 用滑轮匀速提升重100N的物体，滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计，则（ ）
A．手的拉力：F甲＝F乙
B．手的拉力：F甲＜F乙
C．手的拉力：F甲＞F乙
D．无法确定
C
甲
乙
例题
2.用5N的拉力F 匀速竖直提升重物，使其上升了0.2米。若不计滑轮自重及摩擦，下列判断中正确的是（ ）
A．G＝2.5N s＝0.1米
B．G＝2.5N s＝0.4米
C．G＝10 N s＝0.1米
D．G＝10N s＝0.4米
D
F
G
例题
3.用滑轮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，不计摩擦、滑轮重、绳重，则（ ）
A． F1>F2>F3 B． F2>F3>F1
C． F2>F1>F3 D． F3>F1>F2
D
乙
F2
甲
F1
丙
F3
滑轮变身
F = f
s绳 = s物
v绳 = v物
F
水 平 滑 轮
s绳 = 2s物
v绳 =2v物
F
F =2f
例题
4. （邵阳·中考）物体A 在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为8N，不计滑轮和绳子之间的摩擦，拉力F 做功的功率为（ ）
A.1.6 W B.8 W C.3.2 W D. 16 W
C
竖 直 滑 轮
力的关系
距离关系
速度关系
F =2G（不计滑轮重）
G、h、v物
F、s绳、v绳
F =2G + G动
＋
=
=
能否得到这样一种机械，既省力，又可以改变力的方向呢？
这两种绕线方法有什么不同？
1.绳子的起点
2.拉力的方向
3.拉力的大小
4.移动的距离
思考角度：
讨 论
竖直滑轮组1
（不计绳重和摩擦、匀速拉动）
力的关系
距离关系
速度关系
（不计滑轮重）
竖直滑轮组2
（不计绳重和摩擦、匀速拉动）
力的关系
距离关系
速度关系
（不计滑轮重）
使用滑轮组的特点
① ____改变力的方向；
②_______省力；
③______距离。
能
可以
费
使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但不能既省力又省距离。
在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，观察绕在动滑轮上的绳子段数。
n=_____
2
甲
乙
甲图中：
√
√
√
√
√
乙图中：
n=_____
3
确定承担物重绳子段数n的方法
若忽略动滑轮重和摩擦，则
F= —G物
n
1
F
G
滑轮组的省力情况
使用滑轮组时，忽略摩擦，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重和动滑轮重的几分之一，即动力
F= —(G物+G动)
n
1
s指的是绳子自由端移动的距离；h是指物体上升的高度；n表示承担物重的绳子的段数。
图甲：
滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是物体升高距离的几倍： s=nh
s=2h
图乙：
s=3h
滑轮组的费距离情况
例题
用甲、乙两种形式的滑轮组把重400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为________N，图乙中人对绳子的拉力为__________N。
400
210
例题
小明将重5N的物体匀速提高了1m，每个滑轮重均为1N，不计绳重及摩擦，则绳端移动距离是______m，施加在绳端的拉力F是______N，悬挂定滑轮处拉力F′是______N。
2
3
10
F
F’
例题
C
水平滑轮组1
力的关系
距离关系
速度关系
f、s物、v物
F、s绳、v绳
n = 2
水平滑轮组2
力的关系
距离关系
速度关系
f、s物、v物
n = 3
F、s绳、v绳
例题
300
水平向右
例题
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？
F
解：由图可知，有三段绳子连接动滑轮，故
F＝
×3×103 N＝1×103 N
3
1
利用两个定滑轮和两个动滑轮，可以怎样绕绳子呢？
试一试
F
F
这两种绕线方法有什么不同？
1.绳子的起点
2.拉力的方向
3.拉力的大小
4.移动的距离
思考角度：
讨 论
n = 4
n = 5
绳子绕线
F
F
F
F
F
n = 3
n = 2
n = 3
n =4
n =5
（1）确定绳子的段数
用n= — 或 n= — 来求，当n不是整数时，要采用只入不舍的“进一法”处理小数位。
G
F
s
h
（2）滑轮组的绕绳方法
当承重绳子的段数n为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；
当承重绳子的段数n为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上；
概括为“奇动偶定”。
滑轮组的组装
例题
在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。
例题
由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械叫轮轴
轮轴
思考：生活中还有哪些轮轴？
注意：轮轴不一定省力，关键看动力施加在轮上还是轴上。
轮轴相当于一个可连续转动的杠杆，支点在轮轴的轴线上。
F1R=F2r
斜面也是一种简单机械，使用斜面可以省力。
斜面
斜面长是斜面高度的n 倍时，在不计摩擦的情况下，所用的推力为物重的n 分之一。
推力做功：W=Fs
克服重力做功：W=Gh
理想情况下，Fs=Gh
h
s
F= G
s
例题
骑自行车是一种有氧运动，骑自行车上坡时往往要走S形路线，原因是上坡时，不管路线如何，爬上坡顶，升高的高度 （填“相同”或
“不同”），但走S形的路
线越长相当于斜面越长，斜
面越长则越 （填“省力”
或“费力”）。
相同
省力
课堂小结
滑轮
定滑轮
既能省力，又能改变力的方向
可以省力，但不能改变力的方向，实质是省力杠杆
不省力，可以改变力的方向，实质是等臂杠杆
滑轮组
其他简单机械
动滑轮
轮轴与斜面
