初中物理-12.2滑轮

12.2滑轮温故知新1.

杠杆可分为哪几种？特点是什么？2.

杠杆平衡的条件是什么？省力杠杆：省力,但费距离；费力杠杆：费力,但省距离；等臂杠杆：不省力,也不费力，不费距离,也不省距离。

3.

如右图所示，OA＝OB，则F＝（）G。F1L1＝F2L2ABOFG

引入：生活中的滑轮

杠杆是最一种常见的简单机械，滑轮也是最一种常见的简单机械，它在日常生活中的应用十分广泛。

引入：生活中的滑轮

杠杆是最一种常见的简单机械，滑轮也是最一种常见的简单机械，它在日常生活中的应用十分广泛。一、定滑轮和动滑轮

升国旗时，升旗手向下拉绳，国旗却向上运动。为什么力的方向与运动方向相反呢？你知道这是什么原因吗？旗杆顶部的滑轮一、定滑轮和动滑轮

1.定滑轮和动滑轮滑轮：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮；定滑轮：轴固定不动的滑轮；动滑轮：轴随着物体一起运动的滑轮。思考：定滑轮与动滑轮有什么区别？

定滑轮动滑轮定滑轮的轴固定不动

动滑轮的轴随着物体一起运动一、定滑轮和动滑轮

1.定滑轮和动滑轮

实验研究定滑轮和动滑轮的特点实验目的①

使用定滑轮、动滑轮是否省力？②

使用定滑轮、动滑轮是否省距离或是否需要移动更大的距离？③

什么情况下使用定滑轮？什么情况下使用动滑轮？

实验器材铁架台、滑轮、细线、刻度尺、钩码、弹簧测力计一、定滑轮和动滑轮

1.定滑轮和动滑轮

实验研究定滑轮和动滑轮的特点设计实验1.要测量使用定滑轮、动滑轮是否省力需要测量哪些数据？实验前先思考以下问题钩码的重力使用滑轮时弹簧测力计提起钩码的拉力2.要测量使用定滑轮、动滑轮是否省距离需要测量哪些数据？钩码移动的距离绳的自由端移动的距离一、定滑轮和动滑轮

1.定滑轮和动滑轮

实验研究定滑轮和动滑轮的特点设计实验实验前先思考以下问题设计实验表格实验序号钩码的重力(G/N)弹簧测力计的拉力(F/N)钩码移动的距离(h/m)绳的自由端移动的距离(s/m)123一、定滑轮和动滑轮

实验㈠探究定滑轮的特点实验步骤

①

测量钩码的重力并记录。

②

在定滑轮绳子的一端挂上钩码，选好参照点，在刻度尺上标识钩码和绳的自由端移动前的起点并记录。

③匀速向下拉动提起钩码，使钩码移动一段距离（如10cm)，观察弹簧测力计的示数大小和绳的自由端移动的距离并记录。刻度尺钩码起点测力计起点

分析记录的数据，看看钩码的重力与弹簧测力计的拉力之间有什么关系，钩码移动的距离与绳的自由端移动的距离之间有什么关系。

一、定滑轮和动滑轮

实验㈡探究动滑轮的特点实验步骤

①

测量一组钩码的重力并记录。

②

在动滑轮绳子的一端挂上钩码，选好参照点，在刻度尺上标识钩码和绳的自由端移动前的起点并记录。

③匀速向上提起钩码，使钩码移动一段距离（如10cm)，观察弹簧测力计的示数大小和绳的自由端移动的距离并记录。刻度尺钩码起点测力计起点

分析记录的数据，看看钩码的重力与弹簧测力计的拉力之间有什么关系，钩码移动的距离与绳的自由端移动的距离之间有什么关系。一、定滑轮和动滑轮

1.定滑轮和动滑轮

实验研究定滑轮和动滑轮的特点进行实验一、定滑轮和动滑轮

1.定滑轮和动滑轮

实验研究定滑轮和动滑轮的特点实验结论

⑴定滑轮的特点

使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。

使用动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的方向。

⑵动滑轮的特点对定滑轮特点的理解

特点：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。一、定滑轮和动滑轮

FG1.拉力大小等于物体的重力；

不计绳子与滑轮的摩擦力时，F＝G物；考虑绳子与滑轮的摩擦，则：F＞G物。

思考：测量中，拉力F实际上比钩码的重力略大一些，想一想，为什么？绳子与滑轮之间存在摩擦力点拨2.拉力的方向可以与直接提升物体的方向不同。对动滑轮特点的理解

特点：使用动滑轮可以省一半力，但不能改变力的方向。一、定滑轮和动滑轮

1.拉力大小等于物体重力的一半；

思考：测量中，拉力F实际上比钩码的重力的一半略大一些，想一想，为什么？滑轮有自重和绳子与滑轮之间存在摩擦力。FG点拨不计滑轮自重和绳子的摩擦力时，

如果考虑滑轮自重但不计绳子的摩擦，则：F拉＝—G物21F拉＝—（G物＋G动）212.拉力的方向与直接提升物体的方向相同。对动滑轮特点的理解一、定滑轮和动滑轮

思考：1、如果不计滑轮自重和绳的摩擦力时，使用动滑轮一定省一半的力吗？F1GL1

∵L1＜2R,∴F＞G／2

点拨：要使动滑轮省一半的力，必须使绳子沿竖直方向拉。

分析：

由图可知，

特点：使用动滑轮可以省一半力，但不能改变力的方向。对动滑轮特点的理解一、定滑轮和动滑轮

思考：1、如果不计滑轮自重和绳的摩擦力时，使用动滑轮一定省一半的力吗？点拨：要使动滑轮省一半的力，必须使绳子沿竖直方向拉。2.使用动滑轮可以省一半的力，因此使用动滑轮不会费力。FGF＝2f原因：此时拉力作用在动滑轮的挂钩上而不是作用在在绳端。

特点：使用动滑轮可以省一半力，但不能改变力的方向。一、定滑轮和动滑轮

拓展：定滑轮、动滑轮的实质

定滑轮实质上是一个等臂杠杆；FGL1支点在轴心O处OL2L1＝L2

动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。FG支点在轮边N处L1L2NL1＝2L2二、滑轮组

1．滑轮组的定义

思考：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。能否利用他们各自的优点，组合成一种机械，既可以省力，又可以改变力的方向呢？

人们就把定滑轮和动滑轮组合起来使用，把它们各自的优点结合起来，这样就组成了滑轮组。

定滑轮和动滑轮的组合二、滑轮组

1．滑轮组的定义

定滑轮和动滑轮的组合滑轮组的绕制：FF二、滑轮组

1．滑轮组的定义

定滑轮和动滑轮的组合2．滑轮组的特点

在下图的两个滑轮组中，物体的重力G相等，若不计摩擦和滑轮自重，拉力的大小相等吗？想一想，为什么？GFGF动滑轮上有2段绳子承担物重F＝G2F＝G3GFF＝G5动滑轮上有3段绳子承担物重动滑轮上有5段绳子承担物重二、滑轮组

1．滑轮组的定义

定滑轮和动滑轮的组合2．滑轮组的特点F拉＝—G物n1①n为动滑轮上承重的绳子股数。②此时未计滑轮自重和绳子与滑轮的摩擦;⑴动滑轮被几段绳子承重，所用的力就是物重的几分之一；

⑵

绳子自由端移动的距离等于物体上升的距离的n倍。若不计摩擦但要考虑滑轮自重，则F拉＝—（G物＋G动）n1S绳＝nh

由此可见，使用滑轮组可以省力，但和动滑轮一样，省力的同时要费距离。二、滑轮组

解:⑴F＝Ｇ/n＝12N/3=4N

⑵

G轮＝nF-G＝5×3N－12N＝3N

⑶S＝nh＝3×0.3m＝0.9m

例题在如图所示的滑轮组中，已知物体重12N。若不计滑轮的自重及绳的摩擦，绳端所用拉力多大？若实际测得绳端的拉力为5N，则动滑轮重多少牛？当物体被吊高了0.3m时，绳子的自由端向上移动了多少m?

答：拉力为5N时，动滑轮重多4N；当物体被吊高了0.3m时，绳子的自由端向上移动了0.9m。FG科学世界：轮轴与斜面

简单的机械还包括轮轴与斜面。1.轮轴

轻轻转动门把手，就可以把门打开；司机用不大的力转动方向盘，在轴上就能产生较大的力使汽车转弯。门把手、方向盘等属于又一类简单机械——轮轴。科学世界：轮轴与斜面

简单的机械还包括轮轴与斜面。1.轮轴轮轴由一个轴和一个轮组成。我们通常把大轮叫轮，小轮叫轴。轮轴的分类

⑴

省力轮轴：动力作用在轮上；科学世界：轮轴与斜面

简单的机械还包括轮轴与斜面。1.轮轴轮轴由一个轴和一个轮组成。我们通常把大轮叫轮，小轮叫轴。轮轴的分类

⑴

省力轮轴：动力作用在轮上；⑵

费力轮轴：动力作用在轴上。科学世界：轮轴与斜面

简单的机械还包括轮轴与斜面。1.轮轴轮轴由一个轴和一个轮组成。生活中的轮轴科学世界：轮轴与斜面

简单的机械还包括轮轴与斜面。1.轮轴轮轴由一个轴和一个轮组成。2.斜面

与水平面成一向上倾斜角度的平面。

斜面越平缓越省力科学世界：轮轴与斜面

简单的机械还包括轮轴与斜面。1.轮轴轮轴由一个轴和一个轮组成。2.斜面

与水平面成一向上倾斜角度的平面。

斜面原理

理想状态下(即斜面光滑无摩擦力）：F＝GhL斜面长是斜面高的几倍，那么所用的拉力就是物重的几分之一

点拨：因为斜面省力不省功，所以FL＝Gh，所以F＝GhL课堂总结１．定滑轮轴固定不动的滑轮F拉＝G物L绳＝h物

若不计绳子与滑轮的摩擦，则2．动滑轮轴与物体一起运动的滑轮F拉＝—G物21S绳=2h物

若不计滑轮自重和绳子与滑轮的摩擦，则若不计摩擦但要考虑滑轮自重：F拉＝—（G物＋G动）213．滑轮组定滑轮和动滑轮的组合。若不计滑轮自重和绳子与滑轮的摩擦，则若不计摩擦但要考虑滑轮自重，则提升物体的拉力为：

S绳＝nh物

（n为动滑轮上承重的绳子股数）F拉＝—（G物＋G动）n1

特点：不省力，但可以改变力的方向。

特点：

省一半的力，但不能改变力的方向。

特点：

既可以省力，又可以改变力的方向。F拉＝—G物n1

1.分别用下面的三种方式将物体匀速提升，物体的重力均为200N，均使用相同规格的滑轮和绳子。若不计滑轮自重及绳与滑轮间的摩擦，则F甲为______N，F乙为______N，滑轮组需用的拉力F丙为______N，若考虑滑轮自重和绳子与滑轮间的摩擦，则力F乙、F丙的大小关系是__________。图甲图乙图丙200100100F乙＜F丙课堂练习FG

2．如下图所示，定滑轮左端挂着相同的重物，若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力，三个力分别为：F1、F2、F3，则三个力的大小关系为_____________。

F1＝F2＝F33．如下图所示，a、b两个物体的重量分别为G1和G2，当滑轮平衡时，如果忽略滑轮自重和摩擦，则G1、G2的比为___________。1︰2课堂练习F3GF2F1aG1G2b

提示：使用定滑轮可以改变力的方向，但不省力。

提示：使用动滑轮可以省一半的力。课堂练习

4.人站在地面上，用下面右图所示的滑轮组将120N的重物提起，滑轮的重力为10N。若不计绳子与滑轮的摩擦力。

①画出绳的绕法；

②求人提起重物需要的拉力？FGF拉＝—（G物＋G动）21＝(120N＋10N)/2