11.2滑轮(课件)九年级物理上册(苏科版)

②使用定滑轮缓缓提升同一物体，记录整个过程中用力大小、物体移动距离及动力移动
的距离、动力的方向。
③竖直拉升、斜着拉升，改变拉力的方向,观察拉力大小。
实验数据：
物重
G/N
物体移动
方向
物体移动距离
h/m
拉力F/N
拉力方向
拉力移动距离
s/m
1.5
竖直向上
0.3
1.6
竖直向下
0.3
1.5
竖直向上
0.3
1.4
C. 物体上升的速度为1 m/s
D. 绳子自由端拉动的速度为6 m/s
8. 一名重为600 N的建筑工人想把建筑材料提升至楼顶。请你利
用三个滑轮帮他组装一个滑轮组，使站在地面上的他每次能够提升
尽可能多的建筑材料，已知每个滑轮的重均为20 N，绳子能够承受
足够大的拉力。画出你设计的滑轮组，并求出他每次最多能够提起
在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则
（ D ）。
A． F1>F2>F3
B． F2>F3>F1
C． F2>F1>F3
D． F3>F1>F2
F1
甲
F2
F3
乙
丙
5.如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重
及摩擦，则最省力的是（ C ）
A．
B．
C．
D．
课堂练习
6. 如图所示，用大小为500 N的拉力F通过滑轮组
2m
G=100 N
h=1 m
F=100 N
F
v= ____
0.8m/s
s=______
4.5m
300N
G = ______
G = ____
300N
1m
h = ______
h=1.5 m
物体以0.2 m/s的
速度匀速上升
典型例题
例题7 楼下有一箱重力为300牛的货物，要将它用滑轮组提到二楼（每层楼
高为3米），若想最省力，应该如何绕线？计算出力的大小、人拉绳子的长度。
拉力（绳末端）移动距离S是物体上升高
度h的2倍：S拉=2h物。
探究新知
动滑轮的实质
动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
动滑轮相当于一根杠杆，支点在绳和轮相切的O处；拉力F1是动力，重物的拉
力是阻力F2；动力臂l1是轮直径、阻力臂l2是轮半径。
F1
O.
l1
根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2
斜向下
0.3
1
竖直向上
0.4
1.1
竖直向下
0.4
实验结论：
(1)力的关系：F与G一样大，不省力 。
(2)施力的方向：改变。
(3)绳端移动距离S与物体上升高度h的关系：相等。
定滑轮的特点:使用定滑轮不省力，不省距离，但可以改变力的方向。
3.定滑轮的实质：
定滑轮的实质是等臂杠杆:支点在轴心O处;拉力F1是动力,重物的拉力是阻
l2
F2
1
1
l1＝2l2 F1＝ F22＝ G 2
（不计摩擦和动滑轮重）
探究新知
用平衡力的知识研究动滑轮的特点
在忽略动滑轮的重力和摩擦的情况下，物体受到重
力G和两段绳子的两个拉力F的作用。由于物体匀速上升，
所以两个拉力F跟物体的重力G是平衡力。
1
2F＝G ，F= 。
2
F
F
G动
若考虑动滑轮的重力，忽略绳重、摩擦的情况下，
探究新知
如图所示：把重为G的物体，沿着长为L，高为h的斜面，用
大小为F的力推上去的过程中：
根据功的原理,如果不计斜面和物体的摩擦：
Gh=FL
F=Gh/L
斜面的分析
如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体重
力的几分之一。斜面是一种省力的机械。
盘山公路
实验证明，沿斜面向上推重物所需的推力F小于物体所
不计动滑轮重、绳重和摩擦：
不计绳重和摩擦但考虑滑轮重：
F=
1
n G
F=
1（G + G ）
动
n
（2）拉力 F(绳子自由端)移动距离 s 是物体上升高度 h 的 n 倍，即: s = nh.
(3)绳子自由端的速度与被物体的速度的关系：
V绳=n.V物
4.滑轮组的组装
探究新知
（1）确定绳子的段数
G
用n= — 或 n= — s来求，当n不是整数时，要采用只入不舍的“进一法”处理小数位。
的建筑材料的重力。
根据题意设计的滑轮组如答案图所示。
因为建筑工人每次最多能够施加的拉力等于其重
力，
1
而拉力 F= 物 + 动 ，
n
即G物=nF-G动=3×600 N-20 N=1 780 N。
答案：如图所示；1 780 N。
课堂小结
滑轮
其他简单机械
定滑轮
不省力，不费距离,可以改变
力的方向，实质是等臂杠杆
第11章 简单机械和功
11.2滑轮
教师
xxx
目
01
录
滑轮
03 动滑轮
05
04
其他简单机械
C O N TA N T S
02 定滑轮
04 滑轮组
情景引入
除了杠杆之外，滑轮也是一种简单机械，它在日常生活中的应用非常广泛。
大家在生活中见过滑轮吗？使用滑轮有什么特点呢？
装卸设备有个重要部件滑轮
窗帘盒上有一个滑轮
动弹簧测力计竖直向上匀速运动。
【数据表格】 实验需要测量的物理量如下表
格
物重 物体移 物体移动 拉力 拉力 拉力移动
G/N 动方向 距离h/cm
F/N 方向 距离S/cm
探究新知
【实验步骤】
（1）用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。
（2）使用弹簧测力计缓缓竖直向上拉动滑轮提升
s
钩码，记录整个过程中用力大小F、钩码升高的距
情景引入
健身房器材上的滑轮
起重机上的滑轮
旗杆顶部上的滑轮
01
滑轮
探究新知
1.滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮。
槽
轴
轮
2.滑轮有两种分类：
定滑轮和动滑轮
定滑轮
动滑轮
02
定滑轮
如图所示，大人利用滑轮
将重物吊到二楼，孩子想帮
忙，却把自己吊了上去。
想想看，为什么会出现这样
的笑话？你能解释其中的道
将重为800 N的物体匀速提升10 cm，不计绳重与摩
20 cm，动滑轮重力
擦，拉力F移动的距离为
是 200 N。
课堂练习
7. 如图所示，用20 N的拉力向上拉动绳子，使重为50 N的物体5 s
内匀速升高5 m(不计绳重和摩擦)。则下列说法不正确的是（ D ）
A. 绳子自由端移动的距离为15 m
B. 动滑轮重为10 N
当动力作用在轮上时，轮轴是一个省力杠杆，但费距离。
当动力作用在轴上，轮轴又将起到什么作用？
探究新知
2.斜面
(1)斜面：是一个与水平面成一定夹角的的倾斜平面。
(2)使用斜面可以省力。
通过斜面将一个大箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬到车厢省劲多
了斜面可以省力。
徒手搬运
利用斜面搬运
(3)斜面的原理
2.滑轮的组合
n:承担重的绳子段数.
S:绳子末端移动的距离.
在不计绳重、摩擦及动滑轮自重时:
n=3
1
F .G
3
S=3h
使用滑轮组省了力，但是费距离。
n=2
1
F .G
2
S=2h
3.使用滑轮组的特点：
探究新知
（1）拉力 F 的大小与吊起动滑轮的绳子段数 n 有关。动滑轮被几段绳子吊起，所用
的力就是物重的几分之一即:
（不计绳重、摩擦及动滑轮自重 ）
绕线方法见图。
动滑轮上的绳子股数有3段，
所以拉力的大小为：
1
F= =100N

人拉绳子的长度:
s=nh=3m × 3=9m
05
其他简单机械
探究新知
除了杠杆和滑轮，简单机械家族中还有轮轴、斜面、螺旋等。
1.轮轴
(1)轮轴：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，
F
h
（2）滑轮组的绕绳方法
当承重绳子的段数n为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；
当承重绳子的段数n为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上；
概括为“奇动偶定”。
典型例题
例题6 用如图所示的滑轮组提高物体，根据已知条件，请填写空白处（不
计绳重、摩擦及动滑轮自重 ）。
50N
F=_____
F=100 N
s=3m
s=_____
大的称为轮，小的称为轴。
轮轴
各种轮轴
(2)轮轴的实质：探究新知轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆
如图所示：轮轴作为杠杆的支点在轴心0，轮半径R是动力臂，轴半径r阻力臂.
探究新知
(3)轮轴的原理：
根据杠杆的平衡条件：F1·R = F2 ·r
由F2=G
得：F1·R = G ·r
因为： R >r
所以：F1<G
动滑轮
省力费距离，但不能改变
力的方向，实质是省力杠杆
由于物体匀速上升，所以四个力平衡，满足：
1
2F＝（ G + G 动）， F= = （ + 动）
2
G
例题 3. 如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（ A ）
A．省力，不改变施力的方向
B．不省力，改变施力的方向
C．既省力，也改变施力的方向
D．既不省力，也不改变施力的方向
典型例题
例题 4. 用如图所示的滑轮将重3 N的物体A匀速提升10 cm，如果动滑轮的重
受的重力G。即利用斜面可以省力，当斜面高度h一定时，长
度L不同的斜面所需要的推力F也不同；L越长，F越小，越省
力。
斜面的分析
讨论交流
探究新知
螺旋——特殊的斜面
螺旋可以看做是绕在圆柱上的斜面。
木螺丝
螺杆
千斤顶
把三角形的纸片绕在铅笔
螺丝钉较容易被旋进木板,螺旋千斤顶能轻松把汽车顶起来,
上,你可以体会到斜面变形
不计摩擦，比较拉力F1、F2、F3的大小（
A. F1>F2>F3
B. F1=F2=F3
C. F1<F2<F3
D. F2>F3>F1
）B
典型例题
例题2.在旗杆顶端安装小轮，其主要目的是为了（ A ）
A．改变力的方向
B．省力
C．省距离
D．省功
03
动滑轮
探究新知
动滑轮：工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。
用动滑轮拉船
使用动滑轮时，有什么特点？
使用动滑轮是否省力（或费力）？
使用动滑轮是否省距离（或需要移动更
大的距离）？
动滑轮
起重机的动滑轮
探究新知
探究动滑轮的特点
【实验器材】 铁架台、动滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计
【实验装置】如图所示，把绳子一端固定在铁架台上，另一端通过动滑轮
挂在测力计的挂钩上；钩码挂在动滑轮的轴上，用力缓慢拉
把图中绳子的绕绳方法补充完整．
答案：如图.
课堂练习
3. 用如图所示的滑轮将重3 N的物体A匀速提升10 cm，如果动
滑轮的重为1 N，忽略摩擦，则下列说法正确的是（ B ）
A. 拉力F=1.5 N
B. 拉力F=2 N
C. 绳子向上移动的距离为10 cm
D. 绳子向上移动的距离为5 cm
4.用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体
理吗？
问题：用绳和一个滑轮，将砝码提到高处，你有什么方法？
一、定滑轮
1.定滑轮：使用滑轮时，轴固定不动的滑轮。
定滑轮
2.使用定滑轮时，有什么特点？
旗杆顶的定滑轮
提出问题：（1）使用定滑轮是否省力（或更费力）？
（2）使用定滑轮是否省了距离（或需要移动更大的距离）？
定滑轮的特点
进行实验：①用弹簧测力计直接测出钩码的重力。
为1 N，忽略摩擦，则下列说法正确的是（
）
B
A. 拉力F=1.5 N
B. 拉力F=2 N
C. 绳子向上移动的距离为10 cm
D. 绳子向上移动的距离为5 cm
典型例题
例题5.在下图中，物体 A 重为 G，在拉力 F 的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运
动，已知物体受到的摩擦力为 f，则人对绳的拉力 F 的大小等于(
都是利用斜面的原理.除了省力,还可以将旋转运动与沿轴向
成为螺旋的过程
运动进行互相转化。
课堂练习
1. 用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如图所示，
不计摩擦，比较拉力F1、F2、F3的大小（ B ）
A. F1>F2>F3
B. F1=F2=F3
C. F1<F2<F3
D. F2>F3>F1
课堂练习
2．如图，工人站在地上利用滑轮组把货物提起来，请你
力F2；两个力臂L1、L2都等于轮半径。
根据杠杆的平衡条件：F1.L1=F2.L2
L 1＝ L 2
； F1＝F2
＝ G （不计摩擦）
改变拉力方向，还是等臂杠杆，所以使用定滑轮，无论拉力方向怎么样，F＝G
绳子自由端移动的距离S和物体升高的高度h相等：S绳=h物
典型例题
例题1. 用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如图所示，
探究新知
【分析数据，归纳结论】
（1）拉力与重力的关系：F＜G，即使用动滑轮省力。
若不计动滑轮的重力及摩擦力时，则拉力：F=G/ 2。
（2）拉力的方向：不能改变。
（3）拉力（绳末端）移动距离S与钩码上升高度h的关系： S绳=2h物。
探究新知
【结论】
使用动滑轮可以省力， 但不改变力的方向，且费距离。
离h及拉力移动的距离s。
（3）将测量结果填入表格。改变钩码的个数，重
复上述实验过程。
G
h
F
探究新知
【实验数据】
物重
G/N
物体移
动
方向
物体移
动
距离h/m
拉力
F/N
拉力
方向
拉力移
动
距离s/m
2
竖直向
上
0.3
1.1
竖直向
上
0.6
2
竖直向
上
0.3
1.2
竖直向
上
0.6
1.0
竖直向
上
0.2
0.6
竖直向
上
0.4
A. 0.5G
B. 2G
C. 0.5f
D. 2f
)
C
04
滑轮组
探究新知
定滑轮能改变拉力的方向,动滑轮能省力. 把两者结合在一起，小孩能在地面上把这
袋东西拉上去。
1.滑轮组：将定滑轮和动滑轮组合在一起就组成了滑轮组。
讨论交流
么特点？
由一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有几种组合?这样的组合各有什
探究新知