初二物理：11-2 滑輪

F2OF1l1l2l1l2F1F2OOF2F1l1l2OF1F2l1l2l2F2l1F1O省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂

F1·L1=F2·L2杠桿的缺陷第2節(jié)滑輪渠縣涌興中學(xué)王玉政電梯中的滑輪升國旗的滑輪起重機(jī)吊臂上的滑輪生活中的滑輪以下是滑輪常見的幾種應(yīng)用：1：將等臂杠桿的中間部分加寬，2：使之變成一個(gè)繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輪，3：再把圓輪的外緣加工成槽狀。

這種周邊有槽，并可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫做滑輪。一、滑輪一個(gè)周邊有槽，能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子----滑輪

●滑輪的結(jié)構(gòu)軸輪滑輪：主要部分是能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子周邊有槽，可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。

采用繩和一個(gè)滑輪，將貨物提到高處，你有什么方法？

●滑輪在使用時(shí)，根據(jù)軸的位置是否移動(dòng)，又分為定滑輪和動(dòng)滑輪兩種。使用時(shí)，軸固定不動(dòng)，叫定滑輪。使用時(shí)，軸和重物一起移動(dòng)，叫動(dòng)滑輪。

定滑輪動(dòng)滑輪討論

人們?yōu)槭裁匆褂枚ɑ?？為什么要使用?dòng)滑輪？

可能是為了省力或省距離或改變力的方向（方便）。探究動(dòng)滑輪與定滑輪的特點(diǎn)探究實(shí)驗(yàn)FFFGOL2L1L1L2=定滑輪實(shí)質(zhì)相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿F=G1、定滑輪:FGOL2L1L1=L2實(shí)質(zhì)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（不省力）①定滑輪的實(shí)質(zhì)F1F2OL1=L2F2F1OL1=L2L1L2L1L2是一個(gè)等臂杠桿②.定滑輪特點(diǎn)：雖不省力，但可以改變力的方向。F1

FShh=S即：不省距離，也不費(fèi)距離。1.定滑輪：位置固定不動(dòng)的滑輪2.特點(diǎn)：不能省力，但可以改變力的方向,s＝h

L1＝L2F＝G（不計(jì)摩擦）3.實(shí)質(zhì)：等臂杠桿總結(jié)定滑輪動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)2、動(dòng)滑輪O·L1L2L1=2L2①、動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿FG物O·L1L2L1=2L2②、使用動(dòng)滑輪省一半的力FG物F=1/2G物（若忽略動(dòng)滑輪重量和摩擦）（若只忽略摩擦，不忽略動(dòng)滑輪重量）

F＝1/2（G物＋G動(dòng)）③.動(dòng)滑輪特點(diǎn)：F可省一半力，不改變力的方向。ShS=2h但費(fèi)1倍的距離，即：

為什么實(shí)驗(yàn)中的拉力比重力的一半大?2F2=G動(dòng)

+F物

=G動(dòng)

+G物F2=(G動(dòng)

+G物)/2G物＞＞G動(dòng)一般情況下，忽略動(dòng)滑輪重及繩子與動(dòng)滑輪之間的摩擦。F2F2G動(dòng)F物1.動(dòng)滑輪：位置隨重物移動(dòng)的滑輪。

2.特點(diǎn)：省一半力，但不能

改變力的方向。

S＝2h3.實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂為阻力臂的兩倍的杠桿L1＝2L2F＝1/2（G物＋G動(dòng)）（不計(jì)摩擦）總結(jié)動(dòng)滑輪：定滑輪：使用定滑輪不?。撸撸?，但可以改變施力的＿＿＿，是等臂杠桿，不費(fèi)距離（S=h）。動(dòng)滑輪：使用動(dòng)滑輪可以＿＿＿，

但不能改變施力的＿＿＿，是動(dòng)力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿，要費(fèi)物體升高高度一倍的距離(S=2h)。省一半的力方向力方向軸固定不動(dòng)定滑輪軸與物體一起運(yùn)動(dòng)動(dòng)滑輪

2、工人們?yōu)榱税徇\(yùn)一臺笨重的機(jī)器，設(shè)計(jì)了如圖所示的四種方案（機(jī)器下方的小圓表示并排放置的圓形鋼管）。其中最省力的方案是（）1、下圖中利用了動(dòng)滑輪的是（）CD

3、如圖為家庭手搖升降晾衣架結(jié)構(gòu)圖，當(dāng)順時(shí)針搖動(dòng)手柄時(shí)，橫梁上升。下列滑輪屬于動(dòng)滑輪的是（）丁4.在圖中，貨物G重為

100牛，若不計(jì)滑輪的重力，不考慮繩子與滑輪之間的摩擦力。由a圖裝置拉，拉力F1=_____牛；由b圖裝置拉，拉力F2=_____牛。F1F2a100

50b5.物體被勻速升高時(shí)，如果F=25牛，滑輪質(zhì)量不計(jì)，則重物G受到的重力為_____牛。50F=25牛G6、如圖所示滑輪重均為20牛，物體G的重力均為100牛，若要使物體勻速上升，則加在繩子自由端的拉力分別為FA=

牛，F(xiàn)B=

牛。7、使用如圖所示的裝置提起重物G，在三種方式中所用的拉力（）GA、F1最大B、F2最大C、F3最大D、三者一樣大F1F2F310060D思考：1.使用定滑輪的好處是

。2.使用動(dòng)滑輪的好處是＿＿＿＿。3.能否利用定滑輪和動(dòng)滑輪的優(yōu)點(diǎn)把它們組合起來，使它們即省力又方便呢？

能。把它們組合成滑輪組。改變用力的方向省力二、滑輪組：由若干動(dòng)滑輪和定滑輪組合在一起，叫滑輪組。討論一下，你能設(shè)計(jì)出幾種組合方式？把你的方案畫在下面方框中，并動(dòng)手做一做。FGFGGFFGFGGF2段繩子承擔(dān)F=(1/2)G2段繩子承擔(dān)F=(1/2)G3段繩子承擔(dān)F=(1/3)G滑輪組特點(diǎn)：注意：吊起動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)FGFGGF實(shí)驗(yàn)結(jié)果：拉力F的大小與吊起動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)n有關(guān)。動(dòng)滑輪被幾段繩子吊起，所用力就是物重的幾分之一即：1nF＝G或F=1/n(G物+G動(dòng))考慮動(dòng)滑輪重量思考題：在左圖所示的滑輪組中繩子股數(shù)？(a)若動(dòng)滑輪重G/不計(jì)，拉力F是多少？(b)若動(dòng)滑輪重G/不能忽略，那么圖中的拉力F應(yīng)等于多少？G/GF15F＝G15F＝(G+G/)分析：圖中吊起動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)為5F＝＿G1nF＝（G物＋G動(dòng)）1nFGGFF6段繩子承擔(dān)F=(1/6)G7段繩子承擔(dān)F=(1/7)G18段繩子承擔(dān)F=(1/18)G

1.思考：F（提起重物所用的力）與G（總重力）的關(guān)系？（不計(jì)摩擦）尋找：F與G之間的關(guān)系？n=4n=5F=G14F=G15F=G1nF.滑輪組實(shí)驗(yàn)表明，使用滑輪組拉重物時(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＝f1、省力情況：拉力F的大小與吊起動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)n有關(guān)。動(dòng)滑輪被幾段繩子吊起，所用的力就是物重的幾分之一即:F=

1nG物

2、費(fèi)距離情況：拉力F(繩子自由端)移動(dòng)距離s是物體上升高度h的n倍，即:

s=nh

拉力F(繩子自由端)移動(dòng)速度V拉力是物體上升速度V物

的n倍，即:

V拉力=nV物或F=1/n(G物+G動(dòng))考慮動(dòng)滑輪重量總結(jié)滑輪組特點(diǎn)：既省力，又可改變力的方向?；喗M繞線法：

（1）當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，采用________法。下結(jié)（從動(dòng)滑輪開始）（2）當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，采用________法。上結(jié)（從定滑輪開始）甲乙甲圖：n=____乙圖：n=____54奇動(dòng)偶定6段繩子承擔(dān)

F=(1/6)GFG

FS=6h例1：找出F和G以及S和h間的關(guān)系。FG7段繩子承擔(dān)

F=(1/7)GS=7h例2、在右圖所示的滑輪組中:(a)若動(dòng)滑輪重G輪不計(jì)，拉力F是多少?F=15G物

(b)若動(dòng)滑輪重G輪不能忽略，那么圖中的拉力F應(yīng)等于多少?F=15(G物＋G輪)F

G輪

G物

GFF=?GFF=?F=G/4F=G/5例3.根據(jù)繞線確定F與G的大小關(guān)系（不計(jì)摩擦、繩重和動(dòng)滑輪重）FFF=1/2GF=1/3G繩子的繞法：當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的起端（或末端）在動(dòng)滑輪上；當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的起端（或末端）在定滑輪上。（“奇動(dòng)偶定”）例4.根據(jù)F與G的大小關(guān)系畫出繞線例5：纏繞滑輪的繩子最大只能承受300牛的拉力。用它連成如圖的滑輪組，能否提升600牛的重物？（已知?jiǎng)踊喼?0牛，摩擦及繩的質(zhì)量不計(jì)）若不能提升，你能在不改變原有器材的基礎(chǔ)上提升起重物嗎？畫出裝置圖。解：重物和動(dòng)滑輪總重G=600N+20N=620N，由圖中繞法可知所用拉力至少為：F=G/2=620N/2=310N因?yàn)樗枳钚±Υ笥诶K子所能承受最大拉力，所以不能提升600N重物。答：不能用來提升600N的重物。FF=G/3=620N/3=206.7N因?yàn)樗美尚∮诶K子所能承受的拉力，故可提升起重物。例6、如圖所示，重500N的人站在重100N的吊籃內(nèi)使吊籃和他一起勻速上升．不計(jì)滑輪重及摩擦，求：（1）人拉繩子的力是多大？（2）人對吊籃的壓力是多大？例7.如圖所示，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))。10050A例8、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)）AFfNG1.豎直方向上有一對平衡力N和G.2.水平方向上有一對平衡力T和fG=N=80NT=f=120N12F＝f因?yàn)樗詅=2F=120N綜合分析得：120例9.用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)物體A，怎樣繞線最省力，畫出繞線圖。AF課堂練習(xí)G物G物G物G物n=n=n=n=n=n=F=F=F=F=F=F=F=F=F=F=F=F=不計(jì)摩擦、繩重和動(dòng)滑輪的自重時(shí)不計(jì)摩擦、繩重時(shí)(動(dòng)滑輪的自重為G動(dòng))：052324G物G物/2G物/2G物/3G物/5G物

/42題：3、下左圖中的滑輪屬于

滑輪，圖中的F大小由

決定。F4、如下右圖所示，物體A重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

牛。（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)）AF動(dòng)摩擦力1205、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

6.如圖所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。F.13F＝ffNGT7、用下滑輪牽引小車沿水平地面勻速前進(jìn)，圖中

滑輪是定滑輪，滑輪

是動(dòng)滑輪。已知小車的重量G=5N，拉力大小F=3N，則物體與地面之間摩擦力f=

N。若小車在拉力作用下前進(jìn)了5m，則繩子被拉力F拉過

m。F

甲

乙

8、如圖12所示，物體A的重力為10N，滑輪