第十一章簡單機械第2節(jié)滑輪及其應(yīng)用第2節(jié)滑輪及其應(yīng)用導(dǎo)入新課當(dāng)我們參加升旗儀式時，看到站在地面上的人向下拉繩子，國旗就徐徐升起了。你知道旗桿頂端有一個什么機械幫助把國旗升上去的嗎？

你了解它的作用與實質(zhì)嗎？

你還能舉出它在其他方面

的應(yīng)用嗎？探究點1定滑輪及其特點探究新知這些都是滑輪，請你觀察一下它們的結(jié)構(gòu)?；啠褐苓呌胁邸⒛芾@軸轉(zhuǎn)動的輪子。凹槽軸輪子定滑輪:使用時，滑輪的軸固定不動【實驗記錄】次數(shù)鉤碼所受重力G/N鉤碼移動的方向鉤碼上升的距離h/m測力計讀數(shù)F/N拉力的方向測力計移動的距離s/m12豎直向上0.12豎直向下0.122豎直向上0.12水平0.131豎直向上0.11豎直向下0.142豎直向上0.12.2豎直向下0.154豎直向上0.14.3豎直向下0.1【實驗結(jié)論】使用定滑輪不省力，

但可以改變力的方向。理論分析：轉(zhuǎn)軸固定不動，相當(dāng)于支點O，拉力相當(dāng)于動力，物體對繩子的拉力相當(dāng)于阻力。l1=l2

F1

=F2

F2

=G物F1=G物定滑輪相當(dāng)于一個等臂杠桿因此，不省力也不費力。l2l1OF2F1定滑輪的實質(zhì)改變拉力方向后，還是等臂杠桿，所以只使用定滑輪，無論拉力方向怎么樣，F(xiàn)＝G

GFl1l2l1=l2相當(dāng)于一個

等臂杠桿

定滑輪不省力。簡單機械早在我國古代就有了許多巧妙的應(yīng)用，護城河上安裝的吊橋裝置就是一個例子，如圖所示。護城河旁城墻頂端的滑輪屬于______(選填“定”或“動”)滑輪，它的作用是______________。定改變力的方向案例分析電動機下面的滑輪貨物上升時，電動機下面的滑輪隨物體一起移動。國旗上升時，旗桿頂端的滑輪不隨物體一起移動。旗桿頂端的滑輪下面兩個滑輪在使用上有什么不同呢?探究點2動滑輪及其特點動滑輪：使用時，滑輪的軸能隨物體一起運動(點擊播放)【實驗記錄】次數(shù)鉤碼所受重力G/N鉤碼移動的方向鉤碼上升的距離h/m測力計讀數(shù)F/N拉力的方向測力計移動的距離s/m11豎直向上0.050.6豎直向上0.1022豎直向上0.051.2豎直向上0.1034豎直向上0.052.2豎直向上0.10【實驗結(jié)論】使用動滑輪可以省力，

但不改變力的方向，

且費距離D練一練定滑輪左端繩子下端掛著相同的重物，若在定滑輪右端的繩子自由端分別沿三個方向用力（如圖所示），力的大小分別為：F1、F2、F3，則A．F1最大

B．F2最大C．F3最大

D．三個力一樣大F2F1F3（）理論分析

支點是A點還是O點?杠桿的支點在

O

點處OAFl2=Rl1=2ROGFG動滑輪的實質(zhì)根據(jù)G

·

R=2R

·F可得F=GR2R=12G動滑輪相當(dāng)于一個動力臂是阻力臂二倍的省力杠桿。因此能省一半力。

定滑輪可以改變力的方向，但不能省力。動滑輪可以省力，但不能改變力的方向。能否得到這樣一種機械，它既可以省力，又可以改變力的方向呢？探究點3動滑組滑輪組：定滑輪和動滑輪組合在一起組成的裝置滑輪組特點：

既能省力又能改變作用力的方向，但要費距離。想一想：還有別的繞線方法嗎?這兩種繞線方法有什么不同？1.繩子的起點2.拉力的方向3.拉力的大小4.移動的距離12123n=2n=3奇動偶定分割法與動滑輪相連的繩子段數(shù)n就是承擔(dān)物重的繩子段數(shù)。FF結(jié)論：n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)。你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？s=nh

【實驗步驟】a.如圖甲，勻速豎直拉動彈簧測力計，使鉤碼勻速上升，將拉力方向和示數(shù)記錄在實驗表格中；甲探究滑輪組的特點b.分別按照圖乙、丙所示方式組裝滑輪組，沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，讀出彈簧測力計的示數(shù),測出鉤碼受到的重力、鉤碼上升的高度、繩子自由端移動的距離，并記錄在實驗表格中。乙丙實驗序號重物移動的距離h/m拉力作用點移動的距離s/m拉力的方向彈簧測力計的示數(shù)F/N甲乙丙0.10.1向上20.10.2向下10.10.3向上0.67【實驗記錄】【實驗分析】乙丙n=3s=3h

n=2s=2h

滑輪組的特點:【實驗結(jié)論】(1)動滑輪被幾段繩子承重，所用的力就是物重的幾分之一；①n為動滑輪上承重的繩子股數(shù)；②此時未計滑輪自重和繩子與滑輪的摩擦。

若不計摩擦但要考慮滑輪自重，則

(2)繩子自由端移動的距離等于物體上升的距離的n倍:s繩=nhv繩=nv物物體能被提起嗎？動滑輪對物體的拉力？地面對物體的支持力？物體對地面的壓力？F=10NG動=5NG=50N練一練·斜面·斜面特點：省力、費距離拓展斜面上推力做功不計摩擦克服重力做功W=GhW=FlFl=Gh

斜面的省力情況：斜面長是斜面高的幾倍，不計摩擦的情況下，所用的推力就是物重的幾分之一。用公式表示為：

在斜面高度一定時，斜面越長越省力?；喖捌鋺?yīng)用定滑輪軸不隨物體一起運動的滑輪不省力，也不費距離，但可以改變力的方向?qū)嵸|(zhì)：等臂杠桿軸隨物體一起運動的滑輪省力，但費距離，且不能改變力的方向?qū)嵸|(zhì)：省力杠桿動滑輪課堂小結(jié)豎直方向滑輪組力的計算距離計算速度計算s繩=nhv繩=nv物滑輪組定義：定滑輪和動滑輪組合在一起組成的裝置特點：省力和能改變作用力的方向，但費距離組裝：奇動偶定

1.使用如圖裝置，勻速提起重物所用的拉力中A.F1最大

B.F2最大C.F3最大D.F1F2F3一樣大D隨堂檢測（

）2.用滑輪按圖甲、乙、丙所示三種不同方式，拉著同一物體在水平面上做勻速直線運動，拉力分別是F1、F2、F3，則（）。A．F1>F2>F3

B．F2>F3>F1

C．F2>F1>F3

D．F3>F1>F2

D丙F3乙F2甲F13.如圖所示，在豎直向上大小為10N的力F的作用下，重物沿豎直方向勻速上升。已知重物A上升速度0.2m/s，不計滑輪重、繩及繩與滑輪間的摩擦，則物體的重力大小和滑輪

上升的速度分別為（

）A.20N，0.4m/s B.20N，0.1m/sC.5N0.4m/s D.5N，0.1m/sADF【解析】該滑輪動滑輪的特殊使用方法，根據(jù)動滑輪的特點可知：F=2G，則G=5N；F移動的距離是物體移動距離的二分之一，故重物A上升速度為0.2m/s，F(xiàn)上升的速度就是0.1m/s。4.如圖所示的動滑輪提起200N的水桶，繩子B承受的拉力為

N，人拉繩子A的動力為

N（不計滑輪重）。200100B5.用一個動滑輪與一個定滑輪組成的滑輪組，勻速提起重物，人作用在繩端的拉力是50N，動滑輪重10N，若不計摩擦和繩重，

則被提起的重物可能是

N或

N。GG90140F1F2F36.如圖所示，物體重均為50N，當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，不計摩擦和滑輪重，則拉力F1=

N;

F2=

N;F3=

N。2510050G=h=F=100Ns=10mF=s=G=100Nh=10m