滑輪及其應(yīng)用

五星紅旗是向什么方向運(yùn)動(dòng)的？旗手施加的力向什么方向？向上向下為什么力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反紅旗還可以順利升起呢？旗桿的頂部安裝了一種簡單的機(jī)械，滑輪軸帶凹槽的輪．滑輪主要部分是能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子生活中的滑輪

起重機(jī)吊臂上的滑輪嘗試采用繩，一個(gè)滑輪，鐵架臺(tái)將鉤碼提到高處，你有什么方法？細(xì)線滑輪鉤碼鐵架臺(tái)滑輪的分類定滑輪：使用時(shí)，滑輪的軸固定不動(dòng)動(dòng)滑輪：使用時(shí)，滑輪的軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)下列各圖中利用了動(dòng)滑輪的是（）D

思考這兩種方案有什么共同點(diǎn)和區(qū)別共同點(diǎn)

區(qū)別

都使物體向上運(yùn)動(dòng)通過實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究提出問題：研究使用定，動(dòng)滑輪將物體豎直向上提升過程中，用力大小、方向，移動(dòng)距離與物重、物體上升距離之間的關(guān)系。猜想與假設(shè)制定計(jì)劃設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)彈簧測力計(jì)測量物重和力的大小尺子測量力移動(dòng)的距離和物體移動(dòng)的距離實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯渴褂枚ɑ喬嵘矬w時(shí)，用力大小、方向與物重的關(guān)系；繩端移動(dòng)距離與物體上升距離的關(guān)系。探究1：定滑輪的特點(diǎn)與性質(zhì)使用定滑輪提升物體

（勻速）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：定滑輪不省力、不省距離，但能改變力的方向。定滑輪F拉=G物S=h繩子端移動(dòng)的距離物體上升的距離實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯渴褂脛?dòng)滑輪豎直向上提升物體時(shí)，用力大小、移動(dòng)距離與物重、物體上升之間的關(guān)系。探究2：動(dòng)滑輪的特點(diǎn)與性質(zhì)使用動(dòng)滑輪提升物體

（勻速）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：動(dòng)滑輪可以省一半力，但費(fèi)一倍距離，不能改變力的方向。經(jīng)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)動(dòng)滑輪F拉=1／2G物S=2h繩子端移動(dòng)的距離物體上升的距離忽略動(dòng)滑輪的重力和繩子與動(dòng)滑輪之間的摩擦力動(dòng)滑輪F拉=1／2（G物+G動(dòng)滑輪）S=2h繩子端移動(dòng)的距離物體上升的距離忽略繩子與動(dòng)滑輪之間的摩擦力，但是考慮動(dòng)滑輪的重力實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1，使用定滑輪不省力，不省距離，但可以改變力的方向F拉=G物S繩=h物2，使用動(dòng)滑輪可以省一半的力，但浪費(fèi)一倍的距離，不可以改變力的方向F=G物或F=（G物+G動(dòng)）S=2h不考慮繩重與繩輪之間的摩擦力FFL2L1=相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿F=G定滑輪的實(shí)質(zhì)GGFGOL2L1L1=L2相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿F=G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想一想、做一做：F1F2F3的大小有什么關(guān)系？為什么?F1F2F1=F2=F3OrrFFG定滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿（l1=l2）使用定滑輪為什么不省力？1、如圖9所示中，通過定滑輪勻速提起重物G時(shí)，向三個(gè)方向拉動(dòng)的力分別為F1、F2、F3，則三個(gè)力大小關(guān)系是A．F1最大B．F2最大C．F3最大D．一樣大尋找支點(diǎn)動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)

動(dòng)滑輪在使用時(shí)，同樣可以找出跟它相當(dāng)?shù)母軛U。請(qǐng)認(rèn)定一下，杠桿的支點(diǎn)是A還是O點(diǎn)？并指出拉力F與物重G的關(guān)系。GFGFOAOGFL2=RL1=2R杠桿的支點(diǎn)在O上想想F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3的大小有什么關(guān)系？G

F1F2F3F1<F2<F32rrFGO動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿使用動(dòng)滑輪為什么可以省力？2、圖1中A是____滑輪。利用這樣的裝置把物體舉高，用力的方向應(yīng)向____（選填“上”、“下”）。如果用26牛的拉力，勻速提起50牛的物體，不計(jì)繩重和摩擦，滑輪A重

牛。若要使物體上升2米，應(yīng)將繩的自由端拉動(dòng)____米。3、如圖5所示甲、乙兩個(gè)裝置，已知：A重100牛，A在地面上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力為40牛（不考慮繩與滑輪的摩擦）。要使A向右勻速滑動(dòng)，拉力F甲=

牛，F(xiàn)乙=

牛請(qǐng)您幫忙抓住，我到樓上接袋子。救命！??？你怎么上來了！好的，唉，唉唉.......這是怎么回事？為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況？不能省力可以改變力的方向可以省力不能改變力的方向定滑輪動(dòng)滑輪如何既省力又能改變力的方向？

定滑輪雖然能改變力的方向，使我們工作方便，但不能省力；

于是人們就把定滑輪和動(dòng)滑輪組合起來使用，把它們各自的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，這樣就組成了滑輪組．

而動(dòng)滑輪雖然能省一半力，但不能改變力的方向，使用時(shí)經(jīng)常感覺不便．由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪繞成滑輪組有幾種繞法?G小組討論1：滑輪組由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成。FFFGGG判斷股數(shù)n的依據(jù)：看是否直接與動(dòng)滑輪相連注意：拉力F的大小與吊起動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n有關(guān)。F：作用在繩子自由端的拉力G：被提升的物體的重力G動(dòng)：動(dòng)滑輪自身的重力分析探究F與G及G動(dòng)關(guān)系：FGG動(dòng)FGG動(dòng)對(duì)動(dòng)滑輪受力分析①不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重、摩擦（即最理想的情況）②不計(jì)繩重、摩擦，但考慮動(dòng)滑輪重FGF向上=G3FF向下=因?yàn)閯?dòng)滑輪處于平衡狀態(tài)，所以受的是力所以F向上=F向下即3F=G即F=G13對(duì)動(dòng)滑輪受力分析不計(jì)動(dòng)滑輪重平衡FGF向上=G+G動(dòng)3FF向下=因?yàn)閯?dòng)滑輪處于平衡狀態(tài)，所以受的是平衡力所以F向上=F向下即3F=G+

G動(dòng)即F=（G+

G動(dòng)）13對(duì)動(dòng)滑輪受力分析考慮動(dòng)滑輪重G動(dòng)FFGh物體升高距離h相當(dāng)于繩子少了3h，則繩子端在相等的時(shí)間移動(dòng)的S距離為3h使用滑輪組提升物體

（勻速）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：滑輪組可以省力，但費(fèi)n倍距離經(jīng)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)滑輪組F拉=1／nG物S=nh繩子端移動(dòng)的距離物體上升的距離與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）滑輪組中拉力的大小和承擔(dān)物體重力的繩子段數(shù)n（即與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)）有關(guān)（2）繩子自由端移動(dòng)的距離s與物體被提升的高度h之間的關(guān)系：S=n.h

v繩=n.v物實(shí)驗(yàn)結(jié)論（3）在不考慮繩子與滑輪組的摩擦力、動(dòng)滑輪重力的情況下（4）在不考慮繩子與滑輪組摩擦力，而考慮動(dòng)滑輪重力的情況下S=nhS=nhF.2：滑輪組實(shí)驗(yàn)表明，使用滑輪組水平拉重物時(shí)，若動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)，動(dòng)滑輪被幾股繩子拉住，所用的力就是物體與接觸面摩擦力的幾分之一。即13F＝ffNGT如圖所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。1nF＝f如圖所示，物體A重G＝80N，在F＝60N拉力下勻速前進(jìn)，此時(shí)物體A受到的摩擦力等于＿＿＿＿N。（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)）AF.fTNG1:豎直方向上有一對(duì)平衡力N和G2:水平方向上有一對(duì)平衡力T和fG=N=80NT=f=120N12F＝f因?yàn)樗詅=2F=120N綜合分析得：120N總結(jié)：很顯然：吊起動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)越多，就越省力S=nh不計(jì)動(dòng)滑輪重時(shí)：不計(jì)繩重、摩擦考慮動(dòng)滑輪重時(shí)：

F=G1n

F=（G+

G動(dòng)）1n設(shè)吊起動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)為n，則關(guān)系式：V繩=nV物1nF＝f或滑輪組繞線規(guī)律：

當(dāng)股數(shù)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的一端從動(dòng)滑輪開始連；當(dāng)股數(shù)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的一端從定滑輪開始連奇動(dòng)、偶定從里向外鞏固練習(xí)：1：如下圖(a)所示，物體B重100N，在力F作用下勻速上升時(shí)，F(xiàn)應(yīng)等于＿＿＿N。（不計(jì)摩擦）圖(a)F2:如上圖(b)所示，物體A重為100N，掛重物的鉤子承受的拉力是＿＿＿＿N。人勻速拉繩子的力是＿＿＿＿N（動(dòng)滑輪自重不計(jì)）圖(b)100100503:如圖所示的四個(gè)滑輪組中，圖＿＿＿可省一半力，圖＿＿＿最費(fèi)力，圖＿＿＿＿和圖＿＿＿＿用力大小一樣。(a)(b)(c)(d)(b)(c)(a)(d)1.如圖所示，物重100N，不計(jì)摩擦、繩重及動(dòng)滑輪重，求拉力F的大小。例題反饋：解：F=—=50NG22、如下圖所示，用四個(gè)滑輪組分別勻速提升重力相同的物體，若不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦，其中用力最小的是（）A．F1 B．F2C．F3 D．F4

B例題反饋：如圖所示，用滑輪組勻速提升物體A時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為

N，如果不計(jì)滑輪重和摩擦，物體A的重力為

N。5.416.2.如圖所示，用滑輪組將重為900N的物體勻速提升2m，不計(jì)摩擦和滑輪重，所施加的拉力F=_______N，繩子移動(dòng)的距離S=___m3006就到這里，再見！

對(duì)于滑輪組，一定要理解并熟記下面的幾個(gè)關(guān)系式：2.作用在繩子自由端的拉力F與被提升的物體的重力G之間的關(guān)系(不