(共21张PPT)
11.2
滑轮
杠杆不能连续转动提升物体
物体被提升的高度有限
为什么棋手向下拉动绳子，红旗反而上升呢？奥妙在哪？
旗杆的顶部安装了一种简单的机械——滑轮
一、滑轮
1．滑轮是一个周边有槽，并可以绕轴转动的轮子。
思考：利用一只滑轮来提升物体，你有几种方法？
轴
带凹槽的轮
讨论：比较这两种方案，有什么相同和不同之处？
相同点：都能提升物体
不同点：左侧滑轮位置固定不动，右侧滑轮随物体位置改变。
2．定滑轮：使用时，位置固定不变的滑轮叫做定滑轮
3．动滑轮：使用时，位置跟被拉动的物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。
二、滑轮的特点
讨论交流：使用定滑轮
1.定滑轮的特点：
①不能省力，即F拉=G物（不计摩擦和绳重）
若考虑摩擦和绳重还要费力。
②不能省距离，绳子自由端（拉力）移动的
距离和物体上升的高度相等即：s=h；
③拉力移动方向和物体移动方向不同，即：
使用定滑轮可以改变力的方向。
h
h
G=1.0N
注意：同一根绳子拉力处处相等
F1
F2
F3
讨论交流：不计摩擦力，判断图中三个力的大小关系。
F1=F2=F3
2．定滑轮的优点：
能改变力的方向，方便工作。
实验探究：使用动滑轮
实验器材：动滑轮、钩码、测力计、细绳、铁架台、
刻度尺
实验目的：比较绳子两端拉力关系，比较拉力和物体
重力的关系，绳子自由端移动距离和物体上升高度的
关系。
实验步骤：①测量G动，组装试验装置；②挂上钩码，
读出测力计示数F1和F2，观察是否相等，用F2竖直向
上匀速拉测力计，测出钩码上升高度和绳子自由端移
动距离；③改变钩码重力重复实验
h
2h
提升滑轮
实验数据的统计：
思考：以动滑轮为研究对象，画出其受力
示意图。动滑轮受到几个力？这几个力有
什么关系？如果G动=0，关系是什么？
动滑轮重力不为零时：F1+F2=G物+G动
动滑轮重力为零时：F1+F2=G物
物理量
G动/N
G物/N
左测力计示数F1/N
右测力计示数F2/N
物体上升高度h/cm
绳子自由端移动距离S/cm
1
0.1
0.5
0.30
0.30
7.0
14.0
2
0.1
1.0
0.55
0.55
5.7
11.4
3
0.1
1.5
0.80
0.80
3.8
7.6
F1
G动
F2
F拉=G物
3．动滑轮的特点
①不计G动及绳重和摩擦，使用动滑
轮省一半力，即2F=G物；或
若考虑G动而
不计绳重和摩擦，则：2F=G物+G动或
②使用动滑轮费一倍距离，即：绳子自由端移
动的距离是物体上升高度的2倍，s=2h；
③绳子自由端移动的速度是物体移动速度的2倍；
④不可以改变力的方向。
4．动滑轮的优点：省一半力
h
2h
提升滑轮
v绳=2v物
5．滑轮的本质
（1）定滑轮的本质是一个可绕支点（轴）连续转动的等臂杠杆
因为定滑轮是一等臂杠杆，所以拉力无论向哪个方向都相等。
外形相同的滑轮，为什么使用方法不同，其作用不同呢?
F1
L2
L1
O
F2
L2
L1
O
（2）动滑轮的本质是一个可绕支点（轮边缘绳切线点）连续转动的动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。
思考：若将动滑轮也可以看作一个杠杆，则其支点在哪里？
若绳子自由端的拉力不竖直向上会造成什么影响？
L2
L1
O
L2
L1
O
改变绳子自由端的拉力方向，拉力会增大。用动滑轮提升物体时，应竖直向上匀速拉动绳子自由端。
讨论：
不计绳重和摩擦，该滑轮组
绳子自由端的拉力F和G物、G动间
存在什么关系？
该滑轮组绳子自由端移动的距
离s和物体上升的高度h有何关系？
如果绳子固定在动滑轮上，该
滑轮组如何绕，力之间、距离之间
又有什么关系？
h
h
h
三、滑轮组
1．有n段绳子吊着动滑轮，若不计摩擦和绳重，
考虑G动，则有：nF=G物+G动或
若不计摩擦和绳重及G动，则有：nF=G物或
2．绳子自由端移动的距离是物体上升高度的
n倍，即：s=nh
3．绳子自由端移动的速度是物体上升速度的n倍，
即：v绳=nv物
4．滑轮组的优点：既可以省力又可以改变力的方向。
F
3F=G物+G动
s=3h
5．常见的滑轮组：
当有n段绳子吊着动滑
轮时：
（1）力的关系：
nF=G物+G动；
（2）距离的关系：
s=nh；
（3）速度的关系：
v绳=nv物
F1
F2
F3
F4
n=4
n=3
n=4
n=5
4F=G物+G动
s=4h
3F=G物+G动
s=3h
4F=G物+G动
s=4h
5F=G物+G动
s=5h
请你设计：用滑轮组提起2000N的重物，绳子最多只能承受600N的力。（1）设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组，并画出示意图（2）据此设计要匀速提起物体所用的拉力是多大？（不计滑轮重和摩擦）（3）若在此问题中，将物体匀速提高3m，应把绳子拉下几米？
6．组装滑轮组
（1）确定“n”。根据nF=G物+G动确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。
（2）确定动滑轮个数。当n为偶数时，动滑轮的个数是：n/2；当n为奇数时，动滑轮的个数是：（n－1）/2；
（3）确定定滑轮的个数。口诀：“一动配一定，偶数减一定，变向加一定。”；
（4）组装滑轮组。口诀：“奇动偶定”，从里向外顺着绕。
请你设计：用滑轮组提起2000N的重物，绳子最多只能承受600N的力。（1）设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组，并画出示意图（2）据此设计要匀速提起物体
所用的拉力是多大？（不计滑轮重和摩擦）
（3）若在此问题中，将物体匀速提高3m，
应把绳子拉下几米？
500N
12m
滑轮
滑轮
定滑轮的特点
滑轮的定义
定滑轮
动滑轮
定滑轮
定滑轮的优点：可以改变力的方向
力的关系：F＝G
距离的关系：s=h
速度的关系：v绳=v物
动滑轮的特点
动滑轮
动滑轮的优点：可以省力
力的关系：2F＝
G物+G动
距离的关系：s=2h
速度的关系：v绳=2v物
滑轮组
力的关系：nF＝G物+G动
距离的关系：s=nh
速度的关系：v绳=nv物
