二、滑轮-苏科版九年级《物理》上册教学课件

第十一章简单机械和功第二节滑轮江苏凤凰科学技术出版社九年级物理上册

义务教育教科书从吃饭用的筷子到中国空间站使用的机械臂，机械已进入人类生活的方方面面。机械无论多复杂，都是由简单机械组成的。人们在叹服于机械的神奇和人类智慧的伟大之余，不禁会问：这些机械是依据什么原理工作的呢？1.说明:

ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约80MB.………………………2.视频资源：本ppt共有80张、3段视频，可根据需要选择点播.①演示实验——《探究定滑轮的特点》②演示实验——《探究动滑轮的特点》③课堂总结——《滑轮》………………………3.免责声明：视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。4.追责声明：课件版权归本工作室，侵权必究。致老师、同学导入新课

1.请同学们欣赏一幅漫画胖子与瘦子在提米的过程中，使用了什么工具，为什么会出现这种情况？啊？你怎么上来了？请您帮忙抓住，我到楼上接袋子。好的不行了!导入新课旗杆顶部上的滑轮2.想一想同学们在生活中见过滑轮吗？使用滑轮有什么特点呢？滑轮也是一种简单机械，它在日常生活中的应用非常广泛。健身器材上的滑轮起重机上的滑轮学习目标1.知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的构造及工作时的特点。2.了解定滑轮、动滑轮的实质。3.能识别生产和生活中常见的滑轮，能根据要求组装简单的滑轮组。1.定滑轮和动滑轮2.滑轮组3.轮轴4.课堂总结

5.实践与练习

6.综合提升训练

学习内容一、定滑轮和动滑轮第2节滑轮一、定滑轮和动滑轮1.滑轮（1）滑轮：滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的轮子。轴轮槽请你观察滑轮的结构：一、定滑轮和动滑轮

想一想：下面两个滑轮在使用上有什么不同呢?国旗上升时，旗杆顶部有一个滑轮，它的轴固定不动，这种滑轮叫作定滑轮。（2）滑轮的分类工作时，轴的位置随被拉动的物体一起运动，这种滑轮叫作动滑轮。旗杆顶端的滑轮

定滑轮起重机下面的滑轮

动滑轮

一、定滑轮和动滑轮①定滑轮：工作时，轴的位置固定不动的滑轮，称为定滑轮。②动滑轮：轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮，称为动滑轮。一、定滑轮和动滑轮2.定滑轮（1）实验：探究定滑轮的特点提出问题①使用定滑轮是否省力（或更费力）？②使用定滑轮是否省距离（或费距离）？③什么情况下使用定滑轮?设计实验

分别使同一物体在不使用定滑轮、使用定滑轮时匀速运动，记录实验时弹簧测力计拉力的大小和方向，以及弹簧测力计和钩码移动的距离。然后由数据分析得出结论。G拉力F一、定滑轮和动滑轮G①用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。②使用定滑轮缓缓提升钩码，记录整个过程中拉力的大小F、钩码上升的距离h物、拉力移动的距离s绳及拉力的方向。进行实验

h物Fs绳一、定滑轮和动滑轮F1F2F3③改变拉力的方向：分别沿竖直方向拉升、斜着拉升、水平拉升钩码，观察拉力F1、F2、F3的大小。把实验数据记入表格中。④改变钩码的重力，重复上述实验。

一、定滑轮和动滑轮①拉力与重力的大小关系：F=G，即使用定滑轮不省力。②定滑轮可以改变拉力的方向。③拉力（绳末端）移动距离与钩码上升的高度相等：s绳=h物。

钩码所受重力G/N钩码移动方向钩码移动距离h/m拉力F/N拉力方向拉力移动距离s/m1.5竖直向上0.31.5竖直向下0.31.5竖直向上0.31.5斜向下0.31.0竖直向上0.41.0竖直向下0.4分析论证

一、定滑轮和动滑轮F1F2F3使用定滑轮不省力；不省距离，可以改变力的方向。

实验结论

可以改变力的方向是指：拉力的方向与物体运动方向相反（或不同）。物体运动方向拉力方向一、定滑轮和动滑轮（2）从杠杆的角度研究定滑轮的特点分析：定滑轮相当于如图所示的无数个可绕支点O转动的杠杆AB组成。定滑轮的轴心O为支点，动力臂l1与阻力臂l2都是滑轮的半径r，它实质上是一个能够连续转动的等臂杠杆，所以，F1=F2，即使用定滑轮不省力。F1l1=F2l2l1=l2=r

F1=F2

一、定滑轮和动滑轮（3）用平衡力的知识研究定滑轮的特点分析：如图所示，在忽略摩擦的情况下，物体受到重力G和拉力F的作用，由于物体匀速上升，所以拉力F跟物体的重力G是一对平衡力，大小相等，即F=G，所以使用定滑轮不省力。物体向上运动，用力的方向是向下，所以，使用定滑轮能改变力的方向。FG结论：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②如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，则三个力的大小关系是

。

③旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利，这是利用定滑轮

的特点。【例题1】研究定滑轮的特点:①在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是________和______

。拉力重力F1=F2=F3可改变力的方向【解析】①用如图甲所示装置研究定滑轮的特点，需要测量的物理量是弹簧测力计对绳子末端的拉力和物体的重力.②图乙是一个定滑轮，使用定滑轮不省力，所以F1=F2=F3.③定滑轮可以改变力的方向，能够方便我们升降国旗。一、定滑轮和动滑轮一、定滑轮和动滑轮3.动滑轮（1）实验：探究动滑轮的特点提出问题①使用动滑轮是否省力（或更费力）？②使用动滑轮是否省距离（或费距离）？③什么情况下使用动滑轮?设计实验

分别使同一物体在不使用滑轮、使用动滑轮时匀速运动，记录实验时弹簧测力计拉力的大小和方向，以及弹簧测力计和钩码移动的距离。然后由数据分析得出结论。一、定滑轮和动滑轮进行实验

①用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。②使用弹簧测力计缓缓竖直向上拉动滑轮提升钩码，记录整个过程中用力大小F、钩码升高的距离h及拉力移动的距离s。③将测量结果填入表格。改变钩码的个数，重复上述实验过程。FhsG一、定滑轮和动滑轮①拉力与重力的关系：F＜G，即使用动滑轮省力。若不计动滑轮的重力及摩擦力时，则拉力：F=G/2。②动滑轮不能改变拉力的方向。③拉力（绳末端）移动距离与钩码上升高度的关系：s绳=2h物。钩码所受重力G/N物体移动方向物体移动距离h/m拉力F/N拉力方向拉力移动距离s/m2.0竖直向上0.31.1竖直向上0.62.0竖直向上0.31.2竖直向上0.61.0竖直向上0.20.6竖直向上0.4分析论证

一、定滑轮和动滑轮使用动滑轮最多可以省一半力，但不能改变施力的方向，而且费距离。拉力（绳末端）移动的距离s是物体上升高度h的2倍：

s拉=2h物

实验结论一、定滑轮和动滑轮（2）从杠杆的角度研究动滑轮的特点分析：动滑轮相当于由图所示的无数个可绕支点O转动的杠杆组成，动滑轮O点为支点，动力臂l1为滑轮的直径，阻力臂l2为滑轮的半径，它实质上可以看成是能够连续转动的动力臂是阻力臂2倍的杠杆。所以在不计摩擦和动滑轮重时，动力是阻力的一半。

一、定滑轮和动滑轮（3）用平衡力的知识研究动滑轮的特点FFGG动同一根绳上的两个拉力相等

一、定滑轮和动滑轮滑轮定

义实

质特

点定滑轮动滑轮滑轮轴固定不动等臂杠杆不省力，能改变力的方向滑轮和重物一起移动动力臂是阻力臂二倍的杠杆能省力，不能改变力的方向4.定滑轮和动滑轮的区别一、定滑轮和动滑轮【例题2】如图，甲、乙两人将同一物体拉到相同高度，不计滑轮重力和摩擦，下列说法正确的是（）A．甲、乙两人用力一样大B．甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离C．乙用力比甲小D．甲乙使绳索移动的距离相等C【解析】AC．甲是定滑轮，乙是动滑轮，不计滑轮重和摩擦，则甲的拉力等于物体重力，乙的拉力等于物体重力的1/2，所以乙用力比甲小，故A错误，C正确；BD．将同一物体拉到相同高度，甲使绳索移动距离等于物体上升的高度，乙使绳索移动距离等于物体上升高度的两倍，所以甲使绳索移动的距离小于乙使绳索移动的距离，故BD错误。故选C。一、定滑轮和动滑轮【例题3】一辆小汽车陷进了泥潭，司机按如图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可能将小汽车从泥潭中拉出，不计滑轮重、绳重和摩擦，设两种方式将汽车拉出的最小力的大小分别是F1和F2

；则F1

F2（填“>”“<”或“=”），甲方式中滑轮的作用是

；如按乙方式，人拉绳头移动了1m，那么小汽车被拉动了

m。

改变拉力的方向

>

0.5

【例题4】如图所示，用一个动滑轮把重500N的物体匀速提升2m。若不计摩擦、绳重和动滑轮重，人对绳子的拉力为______N，绳子自由端移动的距离是_____m。2504一、定滑轮和动滑轮

二、滑轮组第2节滑轮二、滑轮组1.滑轮组（1）滑轮组把定滑轮和动滑轮组合在一起，就构成了滑轮组。想一想：我们知道，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？滑轮组能否既省力，又能改变力的方向？二、滑轮组（2）两种简单的滑轮组想一想：由一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，有几种组合？组合一组合二二、滑轮组想一想：如图甲、乙所示的两个滑轮组，这两个滑轮组有什么不同？①绳端的固定点不同：甲固定在定滑轮的轴上，乙固定在动滑轮的轴上。②拉力的方向不同：甲通过定滑轮向下，乙通过动滑轮向上。二、滑轮组2.滑轮组的特点想一想：用如图甲、乙所示的滑轮组把重力为G的物体提高h，在不计绳重、摩擦及动滑轮自重时，所用拉力F各是多大？拉力移动的距离s与物体升高的距离h是什么关系？二、滑轮组

（1）理论分析甲滑轮组的特点②G①

结论二、滑轮组

（2）理论分析乙滑轮组的特点

结论F

FG①③②二、滑轮组大量实验表明：用滑轮组提起重物时，若忽略滑轮重、绳重和摩擦，则动滑轮上有几段绳子承担物体的重力，提起物体所用的力就是物体重力大小的几分之一。（3）总结：滑轮组的特点二、滑轮组想一想：利用两个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组，可以怎样绕绳子？有几种组装方法？所用拉力F各是多大？拉力移动的距离s与物体升高的距离h是什么关系？（4）两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组定滑轮动滑轮组合一组合二二、滑轮组①有两种组合：如甲、乙所示。图甲、乙是利用两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，它们有什么不同？绳端的起点（固定点）不同：甲固定在定滑轮的钩上；乙固定在动滑轮的钩上。拉力的方向不同：甲中拉力的方向向下，乙中拉力的方向向上。

甲乙FF二、滑轮组F乙4是动滑轮上绳子的段数F甲

GG②分析两个滑轮组的特点（不计动滑轮重和摩擦）5是动滑轮上绳子的段数

二、滑轮组

注意：n是连接动滑轮的绳子段数。（5）确定承担物重绳子段数n的方法（“分离法”）n=4甲乙n=5二、滑轮组

3.滑轮组的组装二、滑轮组（2）绕绳方式的判断——“奇动偶定”当承重的绳子段数n为偶数时，绳的起始端系在定滑轮的挂钩上；当n为奇数时，绳的起始端系在动滑轮的挂钩上。

这一原则可概括为“奇拴动，偶拴定”。简称“奇动偶定”。n=2n=3n=3n=4n=4n=5二、滑轮组

n=5二、滑轮组【例题5】通过如图所示的滑轮组，用向下的300N的拉力将重为900N的物体匀速提升到高处（绳、滑轮的自重及摩擦不计），请画出滑轮组上绳子的绕法。【解析】用300N向下的拉力将重为900N的物体匀速提升，绳、滑轮的自重及摩擦不计，此滑轮组承担物重的绳子的段数为n=G/F=900N/300N=3根据偶定奇动，用力方向向下，如图所示.二、滑轮组【例题6】分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（）A

【例题7】一名重为600N的建筑工人想把建筑材料提升至楼顶。请你利用三个滑轮帮他组装一个滑轮组，使站在地面上的他每次能够提升尽可能多的建筑材料，已知每个滑轮的重均为20N，绳子能够承受足够大的拉力。画出你设计的滑轮组，并求出他每次最多能够提起的建筑材料的重力。二、滑轮组

【例题8】解释图中的科学漫画。一个人要拉起比他体重大的重物，用定滑轮行吗?应该怎么办?【解析】

要拉起比自己体重大的物体，使用定滑轮不行。因为定滑轮不省力，提升重物所需的力至少要等于自己的体重。解决的办法是，大人可以使用动滑轮提升动物，因为这样他可以在楼上向上用力提升重物，不用小孩帮忙。如果孩子要帮忙，就要根据实际情况使用滑轮组提升重物。且体重是物重的几分之一，所组装的滑轮组中，动滑轮上的绳子段数应该是几。二、滑轮组三、轮轴第2节滑轮三、轮轴1.轮轴轮轴由具有公共转轴的轮和轴组成。大的称为轮，小的称为轴。门把手、汽车方向盘和扳手都是轮轴的实例。轮动力阻力轴门把手

汽车方向盘

扳手在生产、生活中，人们经常会用到轮轴。三、轮轴2.轮轴的特点轮轴可以看成一个可连续转动的不等臂杠杆。如图，轮轴作为杠杆的支点在轴心O，轮半径R是动力臂，轴半径r是阻力臂。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，因为l1>l2，所以F1<F2。即动力作用在轮上时，轮轴是一个省力杠杆，但费距离。三、轮轴3.一些轮轴生活中的门把手、汽车方向盘、水龙头开关、自行车脚踏板和扳手等都是轮轴。各种轮轴三、轮轴【例题9】图甲中的辘轳是由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。提水时，辘轳可视为______杠杆，支点是图乙中的_____点；图丙是某种水龙头开关，为了更省力，应选用开关___（选填①/②）。①省力B三、轮轴【解析】辘轳的实质是轮轴，动力作用在轮上，动力臂大于阻力臂，可以省力，属于省力杠杆；支点是绕着转动的固定点，即B点。水龙头开关的设计也应用了轮轴，增大轮的半径可以增大动力臂，在阻力和阻力臂一定时，可以减小动力，故选择图中的①可以更省力。四、课堂总结第2节滑轮①定义：轴固定不动的滑轮，实质是等臂杠杆.②特点：不省力，但可以改变力的方向.①定义：轴随物体一起运动的滑轮.②实质：动力臂是阻力臂2倍的杠杆.③特点：省力，但不能改变力的方向.①定义：定滑轮和动滑轮组合在一起.②特点：既可以省力又可以改变力的方向.

③省力：F＝（G动+G轮）/n.费距离：s=nh①组成：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成.②特点：能省力，F1R=F2r③应用：自行车脚踏板、汽车方向盘、门把手等.课堂总结（1）

滑轮组定滑轮滑轮动滑轮轮轴五、实践与练习第2节滑轮实践与练习1.工人师傅用动滑轮将重600N的木箱吊到阳台上，至少要用多大的拉力?【解析】如图所示，

当不计摩擦和动滑轮重力时，所求得的拉力是最小值：

所以至少要用300N的拉力。

实践与练习2.用绳和木棍体验“滑轮组”的威力。两位同学各持一根较光滑的木棍，相距1m面对面站立。另外一位同学取一根绳子，将绳子的一端系在其中一根木棍上，再按图所示依次绕过两根木棍，然后缓慢地拉动绳子的另一端，结果会怎样?【解析】实验中发现，轻轻拉动绳子的自由端，用较小的力就可使两根木棍靠拢。绳子在木棍上绕的圈数越多，拉绳时所需的拉力F越小。提示：绳子绕在木棍上就相当于绕在滑轮上，可把一根木棍当作定滑轮，另一根木棍当作动滑轮，绕的圈数越多，相当于动滑轮个数越多，所以越省力。实践与练习3.观察自行车，它使用了哪些简单机械?这些简单机械的作用分别是什么?【解析】（1）轮轴：后轮和动力齿轮连在一起，构成轮轴，它是个费力轮轴，但可以省距离；踏板与齿轮（或链轮）构成轮轴，将人力高效传递至后轮，可以省力；车把与转向轴组成轮轴，通过转动车把控制方向，可以省力。（2）杠杆：刹车装置（如刹车手柄与刹车片）为杠杆结构，利用较小的力产生较大的制动力。

六、综合提升训练第2节滑轮综合提升训练1．在图中用线代表绳子，将三个滑轮连成省力的滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起，且绕线符合图中要求。综合提升训练【解析】由图可知，物体上升的高度为0.5m，绳子自由端通过的距离为1.5m，绳子自由端通过的距离为物体上升高度的3倍，则有三段绳子拉着动滑轮。先把绳子固定在动滑轮的上面的挂钩上，然后依次连接下面的定滑轮、动滑轮、最上面的定滑轮，连接到人的手上，如图所示。

综合提升训练2.用如图所示的滑轮将重3N的物体匀速提升10cm，如果动滑轮的重为1N，忽略摩擦，则下列说法正确的是（）A.拉力F=1.5N

B.拉力F=2NC.绳子向上移动的距离为10cmD.绳子向上移动的距离为5cmB综合提升训练4.如图甲，方向盘相当于一个轮轴，若F1＝20N，轮盘的半径为20cm，轴的半径为2cm，不计摩擦阻力，该轮轴平衡时F2＝_____N。如图乙，门锁的把手相当于一个______（选填“省力”或“费力”）轮轴。200省力【解析】由题知，F1＝20N，盘的半径R＝20cm，轴的半径r＝2cm，轮轴的实质是杠杆的变形，根据杠杆的平衡条件可得F1R＝F2r门锁的把手，外轮半径大于轴半径，动力作用在轮上，相当于一个省力轮轴。综合提升训练

【解析】A.由图知n=3，绳子自由端移动距离:s=3h=3×5m=15m，故A正确；

B.不计绳重和摩擦，拉力F=

(G+G动)/3，则动滑轮的重力:

G动=3F-G=3×20N-50N=10N，故B正确；

CD.物体上升的速度：v物=h/t=5m/5s=1m/s，绳子自由端拉动的速度:

v=3v物=3×1m/s=3m/s，故C正确、D错误。故选D.综合提升训练4.如图，用20N的拉力竖直向上拉动绳子，使重为50N的物体5s内匀速升高5m（不计绳重和摩擦）。则下列说法不正确的是（）A.绳子自由端移动的距离为15mB.动滑轮重为10NC.物体上升的速度为1m/sD.绳子自由端拉动的速度为6m/sD

综合提升训练

5.如图所示，在绳子自由端拉力F作用下重为20N的物体沿水平面以0.01m/s的速度匀速行驶20s，受到的摩擦力为30N。拉力F=

N，绳子自由端拉动的速度是

m/s。(忽略绳子和滑轮的重力及轮与轴、绳子与滑轮间的摩擦)100.03温馨提示：水平使用动滑轮或滑轮组时，与它发生作用的力不是重力而是摩擦力.综合提升训练6.工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m，所用的拉力为300N，求：（1）动滑轮的重力；（2）钢绳自由端移动的距离；（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力。

综合提升训练4．如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端系一木桶，后端系一质量适当的配重物。木桶装满水后，为了减小人向上提水时所需的拉力，下列操作可行的是（）A．将配重靠近支点 B．将水桶远离支点C．适当增大配重 D．将支点远离地面C

综合提升训练【解析】

A．将配重靠近支点，则配重的重力力臂变小，配重的