滑輪(基礎(chǔ))知識資料知識講解

千里之行，始于足下朽木易折，金石可鏤Word-可編輯滑輪（基礎(chǔ)）

責(zé)編：馮保國【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1．知道什么是定滑輪、動滑輪，能夠識別它們；2．理解動滑輪、定滑輪的實質(zhì)、特點及作用；3．理解滑輪組的作用及滑輪組的裝配圖；4．知道什么是輪軸，了解它的工作原理；5．知道機械傳動的基本方式有哪幾種；6．理解斜面的工作特點。

【要點梳理】

要點一、定滑輪和動滑輪（高清課堂《滑輪》392030定滑輪和動滑輪）周邊有槽，中央有一轉(zhuǎn)動軸的輪子叫滑輪，因為滑輪可以延續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠延續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析。

１．定滑輪：在工作過程中，軸的位置固定不動的滑輪叫做定滑輪；２．動滑輪：在工作過程中，軸的位置隨物體移動的滑輪叫做動滑輪。要點詮釋：1、定滑輪：如下圖甲所示，我們可把一條直徑看成杠桿，圓心就是杠桿的支點，因此，定滑輪實質(zhì)是等臂杠桿。

定滑輪的特點是它的轉(zhuǎn)軸（支點）不隨貨物上下移動。2、動滑輪，如下圖乙所示，特點是它的轉(zhuǎn)動軸會隨物體上下移動，它實質(zhì)是動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿，它的轉(zhuǎn)動軸是阻力作用點。

3、定滑輪和動滑輪的作用

（1）使用定滑輪固然不能省力，但可以改變使勁方向，給工作帶來方便。

（2）使用動滑輪可以省力，但要多移動距離。要點二、滑輪組滑輪組是由定滑輪和動滑輪組裝起來的。

要點詮釋：1、特點：既可省力，又可以改變使勁方向。但費距離。

2、結(jié)論：在使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著動滑輪，提起物體所用的力就是總重的幾分之一。倘若考慮動滑輪的重力，則有要點三、按照要求設(shè)計滑輪組1．按照要求決定動滑輪上繩的段數(shù)。

2.按照繩的段數(shù)，決定動滑輪的個數(shù)：一個動滑輪可拉2段繩，還能改變使勁方向；但也可以拉三段繩，但就不能改變使勁方向了。

（1）設(shè)想倘若需要n段繩（n為偶數(shù)）那么就需要n/2個動滑輪和n/2個定滑輪穿繩組裝時，繩的固定端要固定在定滑輪下的掛鉤上（這叫做“偶定”），若不改變力的方向，還可少用一個定滑輪，即個定滑輪。

（2）倘若n為奇數(shù)，則需要個動滑輪和同樣數(shù)目的定滑輪，穿繩時，繩的固定端要拴在動滑輪上方的掛鉤上（這叫做“奇動”），這不能改變使勁方向，倘若還想改變使勁方向，就應(yīng)再加一個定滑輪，即個定滑輪。

上述主意叫“奇動偶定”，如下圖所示。要點四、輪軸和機械傳動1．由（外圍的）輪和（中間的）軸組成的能繞軸心轉(zhuǎn)動的容易機械叫做輪軸?？醋鍪且粋€可以延續(xù)轉(zhuǎn)動的杠桿。 輪軸工作暗示圖（1）動力作用在輪上，輪軸是一個省力杠桿，但費距離。（2）動力作用在軸上，輪軸是一個費力杠桿，但省距離。砂輪、手搖鉆、自行車腳踏板與牙盤、汽車方向盤等都是生活中的輪軸。2．機械傳動裝置可以實現(xiàn)機械之間的動力和能量傳遞。要點詮釋：1、輪軸可以改變使勁大小，也可以改變物體的速度。

2、機械傳動的方式有三種：（1）皮帶傳動：依賴輪與皮帶間的摩擦力傳遞。（2）鏈傳動：依賴齒與鏈的嚙合來傳遞。（3）齒輪傳動：依賴齒與齒的嚙合來傳遞。要點五、斜面與水平面成傾斜的光潔平面，稱為斜面。（假設(shè)無摩擦）螺旋也是斜面的一種應(yīng)用。

１．斜面長是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之幾。２．要使物體升高相同的高度，斜面越長越省力。３．斜面坡度越小越省力。要點詮釋：1、以斜面裝置拉動滑車至高處的作使勁，比直接吊起滑車至高處的作使勁要小，也就是說，斜面可以用較小的力將物體抬至高處。

2、斜面越長或斜面高越短即斜角越小，則越省力。

【典型例題】類型一、定滑輪和動滑輪1、（2023年年?宜州市三模）如圖所示，用兩個徹低相同的滑輪，分離以圖中的兩種方式將重為G的物體勻速提升相同的高度（繩重、摩擦不計），使用（選填“甲”或“乙”）滑輪可以改變使勁方向，所用拉力F甲F乙（選填“大于”、“等于”或“小于”）?！敬鸢浮考?；大于

【解析】甲圖是一個定滑輪，定滑輪的特點是能夠改變力的方向，但是不能省力，繩重、摩擦不計，因此F甲=G；乙圖是一個動滑輪，動滑輪重普通都小于物重，動滑輪的特點是能夠省一半力，故；所以F甲＞F乙。故答案為：甲；大于。【總結(jié)升華】此題主要考查定滑輪和動滑輪的定義以及它們各自的特點，要注重在乙圖中動滑輪的重不能忽略，但是它普通都小于物重。舉一反三：【變式】如圖是滑輪的兩種用法，以下說法中準(zhǔn)確的是（）A．甲是動滑輪，使用時不能省力B．乙是動滑輪，使用時可以省力C．甲是定滑輪，使用時可以省力D．乙是定滑輪，使用時不能省力【答案】B2、施工中，一工人利用如圖所示的滑輪，若沿不同方向?qū)⒁煌澳嗌程岬礁咛帲ú挥嬆Σ粒敲垂と擞玫睦κ牵海ǎ〢．F1大B．F2大C．F3大D．一樣大【思路點撥】理解定滑輪的特點：只改變力的方向，不改變力的大小?！敬鸢浮緿

【解析】因為定滑輪相當(dāng)于一等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故定滑輪拉同一重物G，沿三個不同方向，用的拉力大小相等?！究偨Y(jié)升華】本題主要考查學(xué)生對定滑輪工作特點的了解和控制。舉一反三：【變式】如圖所示，若在不計摩擦的情況下把物體勻速向上提起，則拉力F1與F2相比較（）A．F1較小B．F2較小C．F1與F2一樣大D．無法決定【答案】A

【解析】如圖所示：F1的力臂L大于F2的力臂L′，因為提起的重物一定，按照杠桿平衡的條件，阻力和阻力臂的乘積一定，動力臂越長，動力越小.故F1較小。3、如圖用一個動滑輪提升重為20N的物體，當(dāng)勻速向上拉動時，彈簧秤的示數(shù)為12N，若不計摩擦，拉力F和動滑輪的重力的大小是（）A．拉力F為12N，動滑輪重4NB．拉力F為20N，動滑輪重2NC．拉力F為20N，動滑輪重4ND．拉力F為12N，動滑輪重2N【答案】A

【解析】同一根繩子上的拉力都相等，因此拉力F就等于彈簧秤的示數(shù)12N；重物和動滑輪的總重由2段繩子承擔(dān)，則有2F=G物+G輪，G輪=2F-G物=2×12N-20N=4N【總結(jié)升華】注重有幾段繩子承擔(dān)動滑輪和物體的重，拉力就是動滑輪和物體總重的幾分之一是在不計摩擦的條件下。舉一反三：【變式】如下圖所示裝置，用兩個滑輪分離拉同一個物體在水平面上做勻速直線運動，物體重為60N，水平面與物體間的摩擦力為20N，不考慮其他摩擦，則F1=N，F(xiàn)2=N?！敬鸢浮?010類型二、滑輪組4、（2023年年秋?陜西期中）下列關(guān)于使用滑輪組的優(yōu)點的論述，較全面的是（）A．一定是省力的，又能改變力的方向B．一定是省力的，但不能改變力的方向C．絕對可以改變力的方向，省力與否要詳細(xì)分析D．偶爾既省力，又能改變力的方向，偶爾可以省力，但不改變力的方向【答案】D

【解析】A、如右圖所示，滑輪組有三段繩子，力的方向向上，因此可以省力但不能改變力的方向，故A不合題意。B、如左圖所示，滑輪組有兩段繩子，力的方向向下，因此可以省力，同時能改變力的方向，故B不合題意。C、圖中兩個滑輪組一定省力，左圖能改變力的方向，但右圖不能改變力的方向，故C不符合題意。D、左圖滑輪組能省力、能改變力的方向；右圖滑輪組能省力，不能改變力的方向，故D符合題意。故選D。【總結(jié)升華】本題主要考查了定滑輪、動滑輪和滑輪組的特點，理解使用滑輪組可以省力，也可以改變力的方向。5、如圖所示，用滑輪組提起物重相等的物體，若忽略動滑輪的重和摩擦?xí)r，所用的拉力最大的是：

【思路點撥】在不計摩擦的情況下，繩子的繞線決定滑輪組的使用效果，有幾段繩子承擔(dān)動滑輪和物體的重力，拉力就是動滑輪和物體總重的幾分之一?！敬鸢浮緿

【解析】本題考查作用在繩子末端的拉力大小如何決定。運用隔離法，假想把定滑輪和動滑輪從中間隔斷，再看隔離后，留在動滑輪及貨物上相關(guān)線頭有幾個，就是幾段繩子吊著重物，則每段繩子的拉力F=G/n。（動滑輪重和摩擦力不計）學(xué)生們要異常注重第四幅圖，按照滑輪定義此圖中兩個滑輪均為定滑輪，所以并不省力，拉力F=G?！究偨Y(jié)升華】按照題意，不考慮滑輪重力及摩擦，理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F=G/n。

舉一反三：【變式】用圖所示的裝置先后勻速提升同一物體G，若不考慮滑輪重力及摩擦，則作用于繩子自由端的拉力F1、F2和F3的大小是

A.F1較大B.F2較大

C.F3較大D.F1=F2=F3

【答案】A

類型三、滑輪組的組裝

6、小明家住二樓，正裝修房子，小明站在地面上，用如圖所示的器材，請幫他設(shè)計一較省力的主意，把材料送到二樓窗口去?！敬鸢概c解析】人在地面上向下使勁，且是一個定滑輪和一個動滑輪，故由兩根繩子承擔(dān)物重，繩子固定在定滑輪上。所以該圖為【總結(jié)升華】本題考查了滑輪組的組裝，組裝滑輪組要按照“奇動偶定”的原則。舉一反三：【變式】（高清課堂《滑輪》392030例1）如圖所示，用滑輪組提升重物，請在圖中畫出滑輪組最省力的繞線方式?！敬鸢浮款愋退?、綜合應(yīng)用7、如圖所示，物體A的重力為G，不計滑輪重和摩擦。當(dāng)F=G時，才干把物體A勻速提起；若，則重物對地面的壓力為G?！敬鸢浮?/p>