資源簡介

(共57張PPT)
1.通過實例了解定滑輪、動滑輪的特點．
2.知道滑輪在生產生活中的應用．
3.知道滑輪是一種理想模型．
4.了解機械的使用對社會發展的作用．
1.定滑輪
滑輪是一個周邊有槽、能繞軸轉動的輪子（如圖所示），
當它的軸固定不動時，這種滑輪叫做定滑輪．生活中常
用的定滑輪：旗桿頂部的滑輪，窗簾兩端的滑輪等．
2.定滑輪的特點
（1）探究定滑輪的特點
實 驗 步 驟 （1）如圖甲所示，用彈簧測力計測出鉤碼的重力
（探究使用定滑輪是否省力） ，將結果填在表格
中.
______________________________________
實 驗 步 驟 （2）安裝定滑輪，用定滑輪把鉤碼提起來，勻速拉
動彈簧測力計，使鉤碼勻速上升，改變力的方向，
如圖乙.觀察、記錄彈簧測力計的示數，用刻度尺測
量出每次鉤碼上升的高度 和彈簧測力計移動的距
離 ，將結果記錄在表格中
實 驗 數 據 _______________________________________________________________________________________________________________
分 析 論 證 使用定滑輪勻速提升鉤碼時，拉力大小與鉤碼重力
相等，方向與鉤碼被提升的方向不同，測力計移動
距離與鉤碼升高距離相等
實 驗 結 論 使用定滑輪不省力，也不省距離，但可以改變力的
方向
（2）分析定滑輪的原理
定滑輪實質上是一個等臂杠桿（不省力也不省距離），
如圖所示.作用于繩子自由端的拉力為動力，重物對繩
子的拉力為阻力，定滑輪的中心軸為杠桿的支點.
（3）定滑輪的使用規律
①使用定滑輪時，物體上升的高度與拉力作用點移動的
距離相等.
②由于繩子與滑輪之間、輪與軸之間存在摩擦，實際的
拉力比物重稍大一些.在做題時，若無特殊說明，一般不
考慮摩擦的影響.
1.動滑輪
使用滑輪時，如果滑輪的軸能隨物體一起運動
（指軸心位置移動），這種滑輪叫做動滑輪.生活中常用
的動滑輪：起重機吊鉤上的滑輪等.
2.動滑輪的特點
（1）探究動滑輪的特點
實 驗 步 驟 （1）如圖甲，把鉤碼掛在彈簧測力計下，記下鉤
碼的重力.
（2）如圖乙，通過動滑輪拉動同樣的鉤碼，勻速
豎直向上拉彈簧測力計，讀出彈簧測力計的示數，
用刻度尺分別量出鉤碼上升的高度 和彈簧測力計
移動的距離 .
實 驗 步 驟 （3）改變鉤碼的個數，多次實驗，并將實驗數據
填入表格中
_____________________________
實 驗 數 據 _______________________________________________________________________________________________________________________________
分 析 論 證 使用動滑輪時，拉力的大小等于鉤碼重力的一半，
方向與鉤碼被提升的方向相同，彈簧測力計移動的
距離是鉤碼上升高度的2倍
實 驗 結 論 使用動滑輪可以省力，但不改變力的方向，且費距
離
（2）分析動滑輪的原理
如圖所示，用力沿豎直方向向上拉繩子時，動力作用
在滑輪邊緣的點，阻力作用在滑輪的中心點；動滑
輪與固定端繩子的相交點為杠桿的支點；動力的力臂
為，即滑輪的直徑；阻力的力臂為，即滑輪的半
徑，所以動滑輪是動力臂為阻力臂倍的杠桿，即
.
（3）關于動滑輪特點的說明
①如果僅動滑輪的重力不能忽略，那么拉力是被拉物
體和動滑輪總重力的一半，即.
②如圖所示，使用動滑輪時，可以看作是由兩段繩子來
拉物體，所以動滑輪能省一半力.
③若無特殊說明，一般不考慮繩子與動滑輪、滑輪與軸
間的摩擦.
教材深挖
動滑輪中拉力方向對拉力大小的影響
如圖所示，改變拉力的方向，使其不沿豎直方向.
由圖中的杠桿示意圖可得，而 ，根據杠桿
平衡條件，可得 .
當重物勻速上升時，，則 .
這表明，動滑輪在移動的過程中，支點也在不停地移動，
對于動滑輪能省一半力是有條件的：
（1）動滑輪與重物一起勻速移動；
（2）拉力的方向與重物移動的方向一致；
（3）不計動滑輪重、繩重及摩擦.
3.定滑輪和動滑輪的比較
定滑輪 動滑輪
作用力 的關系 物重
拉力 大小 （不考慮摩 擦） （不考慮摩擦、動
滑輪重及繩重）
拉力 方向 與物體運動 方向不同 與物體運動方向相同
定滑輪 動滑輪
物體移動距離
拉力移動距離
省力情況 不省力 省一半力
定滑輪 動滑輪
改變力的方向 情況 能改變力的 方向 不能改變力的方向
實質 等臂杠桿 動力臂是阻力臂2倍的省
力杠桿
4.幾種常見情況中的等量關系
定滑輪 動滑輪 ____________________ ， ， ______________ , , ________________________
,
,
定滑輪 動滑輪 _________________________________ , ， （其中 為物體 所受的摩擦力） _____________________________________ , , ___________________________________________
, ,
圖中物體均做勻速直線運動，忽略繩重及繩與滑
輪間、輪與軸間的摩擦.
典例1 如圖所示，用同一滑輪勻速
提升同一重物（不計摩擦），圖中
、、、 之間的大小關系正
確的是 ( )
B
A. B. C. D.
[解析] 甲圖所示的動滑輪，沿豎直方向勻速提升重物時
能省一半的力，故 ；當拉力方向與豎直
方向的夾角不為零時，夾角越大，拉力越大，則 ；
乙圖所示的定滑輪，只能改變力的方向，不省力也不費
力，故 ．
1.滑輪組：定滑輪和動滑輪組合在一起的裝置.
2.探究滑輪組的特點
提出 問題 使用滑輪組省力嗎？省距離嗎
實驗 設計 用滑輪組提升鉤碼，用彈簧測力計測量勻速提升
鉤碼時的拉力大小，與動滑輪和鉤碼的總重力
進行比較
實驗 器材 定滑輪、動滑輪、彈簧測力計、細繩、鉤碼
實驗 步驟 （1）如圖甲所示，測量鉤碼和動滑輪的總重力
；
（2）如圖乙所示，使用滑輪組勻速提升鉤碼，測
出細繩自由端的拉力 ；
實驗 步驟 （3）測量鉤碼上升的高度 ，細繩自由端移動的
距離
________________________________________________________________________________
數據 分析 ,
實驗 結論 用滑輪組勻速提升重物時，若忽略繩重和摩擦，
動滑輪上有幾 段繩子承擔物體和動滑輪的重
力，提起重物所用的拉力 就是重物和動滑輪總
重力的幾分之一，繩子自由端移動的距離 就是
重物上升高度的幾倍，即，
滑輪 組的 特點 優點：既能省力又能改變施力的方向，若承擔物
體重力的繩子段數為 ，不計繩重及摩擦時，
缺點：費距離，繩子自由端移動的距離
3.滑輪組承擔物重的繩子段數的確定
幾段繩子吊物體”實質上是“重物和動滑輪由幾段繩子提
起”，繩子包括：掛在動滑輪上邊掛鉤上的繩子和跨過動
滑輪的繩子.而跨過定滑輪的繩子和最后從定滑輪引出的
拉繩都不計入繩子的段數.如圖所示，四幅圖中繩子的段
數分別為,,,.
A、C圖中最后跨過定滑輪拉出的繩子不能計入
承擔物重的繩子段數之中，B、D圖中最后跨過動滑輪拉
出的繩子要計入承擔物重的繩子段數之中.
教材深挖
隔離法確定承擔物重（阻力）的繩子段數
在動滑輪與定滑輪之間畫一條虛線，如圖所示，把動滑輪
連同重物隔離起來，只考慮與動滑輪相連接的繩子的段數.
記住這樣一個規律：若繩子固定端在動滑輪掛鉤上，則
為奇數段繩子；若繩子固定端在定滑輪掛鉤上，則為偶
數段繩子，簡稱“奇動偶定”.
4.滑輪組的省力情況
（1）滑輪組豎直放
不計繩重及摩擦時，重物和動滑輪由幾段繩子提起，作
用在繩子自由端的拉力就是重物和動滑輪總重力的幾分
之一，若繩子段數為,則繩子自由端的拉力為
，若不計動滑輪重，則.如圖所
示.
（2）滑輪組水平放
不計機械自身摩擦時，滑輪組用幾段繩子連接動滑輪拉
著物體做勻速直線運動，拉力就是物體所受摩擦力的
幾分之一，即.如圖所示，.
教材深挖
滑輪組中的隱含關系
每當物體升高,繩子自由端就移動，可推知繩子自
由端移動的速度和物體移動速度之間存在關系
.
5.滑輪組的組裝
（1）確定繩子的段數
根據省力情況,用來求,或根據移動距離的關系,用
來求.當不是整數時,要采用只入不舍的“進一法”處
理小數位.
（2）滑輪組的繞繩方法
滑輪組繞繩采用“奇動偶定”的原則.即當承重繩子的段數
為奇數時,繩子的固定端在動滑輪上；當承重繩子的段數
為偶數時,繩子的固定端在定滑輪上.
教材深挖
斜面也是一種簡單機械
在簡單機械中，把傾斜的坡面稱為斜面，使用斜面
（為了提升重物）可以省力，但費距離.在生活中應用廣
泛，如盤山公路、引橋等.
如圖所示,設斜面長度為,高為,物重為 ,在理想情況下,不
考慮斜面摩擦,即斜面是光滑的,
則沿斜面向上的推力 （即斜面長是斜面高的幾倍,
推力就是物重的幾分之一（，））, ,
.即在斜面高度一定時,斜面越長越省力.
典例2 小林和他的興趣小組利用如圖所示的
滑輪組進行實驗，動滑輪的質量為 ，繩
重、摩擦均忽略不計.人站在地面上用
的力拉繞在滑輪組上的繩子的自由端，
內繩子自由端移動了 ，重物上升了
取
（1）畫出小林他們所用滑輪組的繞繩情況.
[答案] 如圖所示.
[解析] 人站在地面上向下拉繩子，重物上升 ，繩子
自由端移動 ，可判斷出承擔物重的繩子段數
，根據“奇動偶定”，可知繩子的固定端應在
動滑輪掛鉤上.
（2）求重物運動的速度.
[答案]
[解析] 重物運動的速度
（3）求被吊起的重物的質量.
[答案]
[解析] 動滑輪重力 ，
不計繩重和摩擦時， ，可得
，則被吊起
的重物的質量 .

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