第二讲定滑轮、动滑轮受力分析

合集下载

定滑轮动滑轮受力分析

定滑轮动滑轮受力分析一、定滑轮受力分析定滑轮是固定在某一位置，不随物体运动的滑轮。

当物体通过定滑轮提升时，定滑轮只起到改变力的方向的作用，不改变力的大小。

因此，定滑轮的受力分析相对简单。

（1）物体对定滑轮的作用力：物体通过绳子与定滑轮连接，物体对定滑轮的作用力等于物体的重力。

（2）绳子对定滑轮的作用力：绳子对定滑轮的作用力等于物体的重力，方向与物体对定滑轮的作用力相反。

（3）定滑轮对绳子作用力：定滑轮对绳子作用力等于物体的重力，方向与绳子对定滑轮的作用力相反。

2. 定滑轮受力分析的计算方法：（1）确定物体对定滑轮的作用力，即物体的重力。

（2）根据牛顿第三定律，确定绳子对定滑轮的作用力，即物体的重力。

（3）确定定滑轮对绳子作用力，即物体的重力。

二、动滑轮受力分析动滑轮是随物体运动的滑轮。

当物体通过动滑轮提升时，动滑轮不仅改变力的方向，还能改变力的大小。

因此，动滑轮的受力分析相对复杂。

（1）物体对动滑轮的作用力：物体通过绳子与动滑轮连接，物体对动滑轮的作用力等于物体的重力。

（2）绳子对动滑轮的作用力：绳子对动滑轮的作用力等于物体的重力，方向与物体对动滑轮的作用力相反。

（3）动滑轮对绳子作用力：动滑轮对绳子作用力等于物体的重力，方向与绳子对动滑轮的作用力相反。

2. 动滑轮受力分析的计算方法：（1）确定物体对动滑轮的作用力，即物体的重力。

（2）根据牛顿第三定律，确定绳子对动滑轮的作用力，即物体的重力。

（3）确定动滑轮对绳子作用力，即物体的重力。

3. 动滑轮受力分析的特殊情况：（1）当绳子与动滑轮的连接点位于动滑轮的轴心时，动滑轮的受力分析可以简化为定滑轮的受力分析。

（2）当绳子与动滑轮的连接点偏离动滑轮的轴心时，动滑轮的受力分析需要考虑绳子的张力、绳子的弯曲半径等因素。

三、定滑轮与动滑轮的受力分析对比1. 受力方向：定滑轮和动滑轮的受力方向相同，均为垂直于绳子的方向。

2. 受力大小：定滑轮和动滑轮的受力大小相同，均为物体的重力。

初中物理12.2《滑轮》知识梳理01：定滑轮和动滑轮.doc

初中物理12.2《滑轮》知识梳理01：定滑
轮和动滑轮
如图所示，我们分别测试出物体的重力G和用定滑轮提起物体所用的拉力F，
发现F=G。

这说明定滑轮并没有省力。

接着我们分别测出物体升高的距离h和拉力走过的距离s，发现s=h，即定滑轮也没有省距离。

很明显，定滑轮类似于我们上次课说道的等臂杠杆。

则我们可以得出定滑轮的特点：
F=G
s=h
动滑轮
如图所示，我们分别测试出物体的重力G和用动滑轮提起物体所用的拉力F，
发现F=0.5G。

这说明动滑轮省了一半的力。

接着我们分别测出物体升高的距离h和拉力走过的距离s，发现s=2h，即动滑轮费了2倍的距离。

很明显，动滑轮类似于我们上次课说道省力杠杆。

则我们可以得出动滑轮的特点：
F=0.5G
s=2h
定滑轮的拉力大小与拉力的方向无关
如图所示，定滑轮的支点在轴上，是固定不动的点。

所以它会产生L1=L2的结果，那么F1=F2，所以说定滑轮是一个等臂杠杆，这个结论不会随着拉力的方向二改变：则此题选择D
动滑轮的本质
动滑轮的支点不再轴上，因为轴时刻随着物体运动；它的支点在物体与绳子接触的瞬间位置。

此时动力臂L1是阻力臂L2的2倍，即动滑轮是一个省力杠杆，则F1=0.5F2
当物体省力时，必然费距离，即s=2h。

定滑轮与动滑轮的优缺点比较
练习：
更新周历（4.8日-4.12）
有不会的同学，可以私信胡子老师哦！
公布4.11日习题答案。

物理八年级下册RJ第2节滑轮

3F=G+G
动
动
滑轮组的数量关系
3段绳子承担
2段绳子承担
5段绳子承担

结论： F= （G+ G动） s=nh
F= （G+ G动） s=nh

4段绳子承担
滑轮组的连接方法
F
G
n=
2
F
F
F
G
n=
3
G
G
n=
n=
4
5
三、轮轴和斜面
由具有共同转动轴的
轮轴
大轮和小轮组成。
可以连续转动的杠杆
O
l1
l2
绳重与摩擦) ，则拉力F的大小为（ C ）
A.70 N
B.100 N
C.105 N
D.110 N
课堂小结
概念：轴固定不动的滑轮
定滑轮
特点：不省力也不省距离，可以改变力的方向

概念：轴随物体一起运动的滑轮
滑
轮
动滑轮
特点：省力费距离，不能改变力的方向

特点：既能省力，又能改变力的方向
滑轮组
轮轴和斜面

G
动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆
F
生活中的轮轴
水龙头
螺丝刀
门的把手
单车的踏板
斜面
斜面也是一种简单机械，使用斜面能够省力。
变形的斜面
典例突破
1.如图所示，小明用重为4N的定滑轮匀速提升物体，小明所用拉力
为10N。不计摩擦和绳重，则物体的重力为（ C ）
A.4N
B.6N
C.10N
D.14N
2.利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N(不计

定滑轮动滑轮课件

变。
总结词：不省力
详细描述：定滑轮不省力，使用定滑轮需要付出与重物重力相等的拉力才能将重物提升。
定滑轮的应用
01
总结词：改变力的方向
02
详细描述：在某些工作场合，如建筑工地和吊装作业中，需要改变拉力的方向，这时可以使用定滑轮。
03
总结词：固定装置
04
详细描述：在实验室、工业生产线等场所，需要将重物固定在某个位置，这时可以使用定滑轮来固定重物。
总结词
定滑轮和动滑轮在机械效率方面存在差异。
详细描述
定滑轮的机械效率相对较低，因为需要克服摩擦力和滑轮自身的重量。而动滑轮的机械效率较高，因为可以通过增加滑轮数量来减小摩擦力和自身重量对机械效率的影响。
使用条件的比较
总结词
定滑轮和动滑轮在使用条件上有所不同。
VS
详细描述
定滑轮适用于需要固定施力方向的情况，例如在建筑工地或吊车上使用。而动滑轮适用于需要改变施力方向或减轻施力负担的情况，例如在升降机和起重机上使用。此外，动滑轮还可以通过组合使用来实现更复杂的机械运动和力的控制。
03 定滑轮与动滑轮的比较
工作原理的比较
总结词
定滑轮和动滑轮在实现力的传递和改变力的方向方面具有不同的工作原理。
详细描述
定滑轮通过固定滑轮的位置，使施力方向始终保持不变，实现力的传递和改变力的方向。而动滑轮则通过滑轮的移动，实现力的传递和改变力的方向，同时能够减轻施力者的负担。
机械效率的比较
04 滑轮组
滑轮组的定义
滑轮组是由定滑轮和动滑轮组成的简单机械装置。
定滑轮固定在支架上，不能移动，而动滑轮则可以围绕固定点转动。
通过绳索将重物和滑轮组连接，利用滑轮组可以改变力的方向或大小，实现重物的升降或平移。

2滑轮_精品文档

一、定滑轮和动滑轮1、滑轮∶边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。

2、定滑轮和动滑轮3、定滑轮的特点（1）特点∶使用定滑轮不省力（F=G ），也不省距离（s=h ），但能改变施力的方向。

如图所示，我们要想让重物上升，应该对重物施加一个向上的力，但是通过定滑轮却可以向下用力。

（2）实质∶定滑轮是一个等臂杠杆。

如图所示，定滑轮的轴相当于支点 O ，作用于绳端的拉力为动力F 1，重物对绳子的拉力为阻力F 2，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，即l 1=l 2=r ，根据杠杆平衡条件可知， F 1=F 2，即F = G ，所以使用定滑轮不省力。

【要点提示】定滑轮的施力方向不影响力的大小如图所示，利用定滑轮拉起一个重为G 的物体，改变拉力的方向，作出每次的阻力臂和动力臂，由图可知每次阻力和阻力臂的乘积均为 Gl 2，其中l 2 = R （R 为滑轮半径）;根据几何知识可知，三次的动力臂l 1=l 1'=l 1"=R ，根据杠杆的平衡条件可得F 1 = F 1'=F 1"= G ，因此定滑轮的施力方向不影响力的大小。

4、动滑轮的特点（1）特点∶使用单个动滑轮最多可以省一半力（F=21G ），但费距离（s = 2h ），且不能改变施力的方向。

如图所示，我们要想让重物上升，应该对重物施加一个向上的力，通过动滑轮也要向上用力，但能省一半的力。

（2）实质：动滑轮是一个动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆。

如图所示，作用于绳端的拉力为动力F 1，重物对绳子的拉力为阻力F 2，动滑轮上升时绕着滑轮的边缘 O 点转动，O 点相当于动滑轮的支点，动力臂等于滑轮的直径d ，阻力臂等于滑轮的半径r ，即l 1=2l 2，根据杠杆平衡条件可知，F 1=21F 2，即F=21G ，所以使用动滑轮可以省一半的力。

【要点提示】动滑轮的施力方向影响拉力的大小如图所示，利用动滑轮拉起一个重为 G 的物体，改变拉力的方向，作出每次的动力臂和阻力臂，由图可知每次阻力和阻力臂的乘积均为 GR ，R 为滑轮半径;根据几何知识可知，三次的动力臂l 1＞l 2＞l 3，根据杠杆的平衡条件可得 F 1＜F 2＜F 3，其中l 1 = 2R ，F 1 =21G 。

滑轮分析受力

1图2FF甲乙G F 3图1 分析受力，理解滑轮一、一根绳子力相等无论是定滑轮、动滑轮还是滑轮组，只要在同一根绳子上，不管绳子有多长，也不管绳子绕过多少滑轮，绳子上的力总是相等的。

如图1，用定滑轮沿不同的方向提升重物，判断1F 、2F 、3F 的大小关系。

分析要提起物体，绳子必须对重物施加向上的大小为G 的拉力，绕过滑轮，不论方向如何，拉力的力臂都是轮的半径，所以，拉力大小都等于被提起的物体的重力。

所以321F F F ==二、滑轮两边力平衡滑轮静止或做匀速直线运动时，滑轮受到相反方向上的合力相互平衡。

如图2用动滑轮匀速竖直提升重物，拉力F 与物体重G 的关系。

分析不计滑轮重，动滑轮处于平衡状态，如图2甲，则 G F =2 即G F 21=若动滑轮的重量为0G ，如图2乙，则02G G F += 即 )(210G G F +=例1 如图3所示的装置处于平衡状态，若滑轮重、绳重以及摩擦均忽略不计，则1G 与2G 之比为（）A ．1∶1B ．2∶1C ．1∶2D ．1∶3例2、如图4用用滑轮组允速拉动水平面上的物体，若所用的拉力F 为 10N ，物体受到的摩擦力是多大？例3 如图5所示的装置中，当人用力向右拉滑轮时，物体A 恰能匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为3N ，忽略滑轮、绳与测力计重及滑轮与轴间的摩擦，则人的拉力F 为（）A ．3NB ．4NC ．6ND ．8N 。

例4 用如图6所示的装置匀速拉起重为G 的物体（不计摩擦、滑轮重及绳重），求拉力F 与G 的关系。

。

F FF图 3fFF 3F图4f f图5图6GG 0图7图82例5 如图7，动滑轮重5N ，物体G 的重量为15N ，用力F 使物体匀速上升，求所用力F 的大小（不计摩擦）。

例6 如图8所示，在忽略滑轮自重和摩擦的情况下，当滑轮平衡时，拉力 F G 。

1．（2010泰州）6分）用图6所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N ，人用125N 的拉力向下拉动绳子，5s 内可使物体匀速上升2m 求：（1）拉力所做的功和拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率．2．（2010南通）(8分)如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N 的箱子匀速提升5m ，动滑轮的质量为8kg ，不计绳重和摩擦，取 g=10N/kg ．(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组． (2)在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大? (3)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?3．（10·茂名）(8分)用如图所示的滑轮组去拉物体A ，已知A 物质的密度是2 ×103kg ／m3，底面积是0．3m 3，重力为600N 。

初中物理人教版八年级下册第十二章第二节滑轮（教案）

滑轮教案【教材分析】本节是在杠杆的基础上，学习定滑轮、动滑轮和滑轮组，探究这些滑轮的特点，激发学生继续探索各种简单机械原理的兴趣.【学情分析】学生通过前面的学习探究，已经知道杠杆的分类及其作用，已基本掌握杠杆的平衡条件. 具备了一定的观察、探究能力，并且明确了观察探究在物理学习中的重要意义，对观察探究的兴趣比较高. 本节探究的滑轮是继杠杆之后的又一种简单机械，多数学生虽然见过滑轮，但平时并未仔细观察研究过. 本节的探究学习可进一步激发学生积极主动地探索各种简单机械原理的兴趣.【教学目标】一、知识与技能1．认识定滑轮、动滑轮.2．知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用.3．会根据要求使用和组装滑轮组.二、过程与方法1．经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程，进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法.2．经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法.三、情感态度与价值观1．关心生活、生产中有关滑轮的实际使用.2．对实践中的滑轮工作特点具有好奇心.3．具有利用简单机械改善劳动条件的愿望.4．通过了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用.【教学重点】探究滑轮的作用.【教学难点】探究滑轮的作用.【教学器材】F 1学生器材：滑轮（单2个双2个），铁架台，钩码，细线，弹簧秤，刻度尺.学生两人一组.教师器材：多媒体设备及课件，另一套同学生使用的器材. 【教学过程设计】一、引入新课生活中常见的滑轮抢修现场用到的滑轮旗杆上的滑轮吊车上的滑轮二、新课教学一、滑轮周边有槽、能绕轴转动的轮子. 滑轮的分类：滑轮在使用时，根据轴的位置是否移动，又分为定滑轮和动滑轮两种. 1、使用时，轴固定不动，叫定滑轮. 2、使用时，轴和重物一起移动，叫动滑轮.探究活动一定滑轮的使用特点： (1) 能否改变用力方向? 定滑轮可以改变用力方向. (2) 能否省力? 定滑轮不能省力. (3) 能否省距离? 定滑轮不能省距离. 受力分析: 物体匀速上升: F 1 = G 物理论上不省力也不费力. F 1＞G 物绳子与定滑轮之间有摩擦，拉力略大.假如摩擦忽略不计，使用定滑轮，既不省力也不费力.F 1G 物 F 1杠杆的支点在O 点处ll 1=理论分析: 转轴固定不动，相当于支点 O ，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力.定滑轮相当于一个等臂杠杆. 缺点：使用定滑轮不省力也不费力优点：但可以改变动力的方向探究活动二：动滑轮的使用特点： (1) 能否改变用力方向? 动滑轮不能改变用力方向. (2) 能否省力? 动滑轮能省力. (3) 能否省距离? 动滑轮不能省距离. 理论分析: G ·R = 2R ·F ； F = GR/2R = 1/2 G 优点：在使用动滑轮拉物体时,可以省力. 缺点：拉力的方向不能改变.实质：是一个动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆. 思考：定滑轮虽然能改变动力的方向，使我们工作方便，但不能省力；而动滑轮虽然能省一半力，但不能改变力的方向，使用时经常感觉不方便.怎样才能既省力，又能改变力的方向呢？二、滑轮组: 定滑轮与动滑轮的组合.探究活动L 1 = L 2 F 1 = F 2 F 2 = G 物F = G2动G G F +=3动G G F +=方法一方法二三滑轮组-绕线播放flash 课件，总结滑轮组的工作特点滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成. 性质：能省力，又能改变力的方向.应用：使用滑轮组时，动滑轮和重物由几段绳子承担，提起重物所用的力就是物重的几分之一.(1) 一动一定滑轮组绕线(2) 探究一动一定滑轮组的使用特点使用此滑轮组可以改变拉力的方向使用此滑轮组不能改变拉力的方向思考：有几段绳子对研究对象施加拉力？不计轮与轴间的摩擦及绳重匀速提升物体时3动G G F +=2动G G F +=思考：有几段绳子对研究对象施加拉力？若不计轮与轴间的摩擦及绳重匀速竖直拉绳子的自由端时实际在使用时，不计轮与轴间摩擦及绳重，匀速提升，滑轮组省力但费距离总结：当定滑轮和动滑轮个数相同时，滑轮组有两种绕线方式，已知吊在动滑轮上绳子的段数为n ，当n 为偶数时，绳的起始端应先结在定滑轮上，向动滑轮绕线.GF当n 为奇数时，绳的起始端应先结在动滑轮上，向定滑轮绕线.思考题：在右图所示的滑轮组中，分析：图中吊起动滑轮的绳子段数为5 (a) 若动滑轮重G /不计，拉力F 是多少？ F=1/5 G(b) 若动滑轮重G /不能忽略，那么图中的拉力F 应等于多少？ F ＝1/5 (G+G /)如图所示，拉力F 的大小等于 F=1/3 f . 探究活动四滑轮组—力的计算1、不计摩擦、绳重时：2、不计摩擦、绳重和动滑轮的自重时：四、滑轮组的组装组装原则：奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定.FF例：一根绳子只能承受100N 的力，要把330N 的物体拉起，怎样组装滑轮？绳子的股数必须是整数，因此需要4股符合条件的滑轮组的组装形式课堂小结：１．定滑轮：（1）特点：可以改变动力的方向，不省力也不费力；不省距离也不费距离．（2）实质：等臂杠杆．２．动滑轮：（1）特点：能省一半力，但不能改变动力的方向；要多移动一倍距离．（2）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆．３．滑轮组1）s ＝nh （2）优点：既可省力，又可改变动力的方向；但不能既省力又省距离．动滑轮被几股绳子吊起，所用力就是物重和动滑轮的几分之一. （3）公式：Ｆ＝Ｇ总／n ＝（Ｇ物＋Ｇ动滑轮）／n （不计滑轮摩擦）拓展知识：轮轴与斜面简单的机械还包括轮轴与斜面，轮轴由一个轴和一个大轮组成，斜面也是大家经常接触的，下面我们给出了常见的轮轴与斜面的图例：水龙头（轮轴）自行车轮（轮轴）杠杆、滑轮都是简单机械，它们还可以变形为轮轴.播放斜面的视频，斜面也是一种简单机械，使用斜面能够省力.n = --- = ---- = 3.3(股) 330N100NF=?F=G/4斜面的应用习题巩固1.根据绕线确定F与G 的大小关系（不计摩擦、绳重和动滑轮重）2、根据F 与G 的大小关系画出绕线F=1/2GF=1/3GF=G/5绳子的绕法：当n为偶数时，绳子的起端（或末端）在定滑轮上；当n为奇数时，绳子的起端（或末端）在动滑轮上.。

第二讲滑轮

第二讲滑轮一、知识点1.滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。

如图（1）所示。

因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。

根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。

图（1）滑轮图（2）定滑轮图（3）等臂杠杆图（4）h=S 2.定滑轮（1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。

如图（2）所示。

（2）实质：是个等臂杠杆。

（如图（3）所示）。

轴心O 点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r ，根据杠杆的平衡条件可知，因为重物匀速上升时不省力。

（3）特点：不省力，但可改变力的方向。

所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力（图中（3）中F 1方向向下）能得到一个与该力方向不同的力（图中得到使重物G 上升的力）。

（4）动力移动的距离与重物移动的距离相等。

（如图（4）所示）对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G 。

（不计绳重和摩擦）3.动滑轮（1）定义：工作时，轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。

（如图（5）所示）图（5）动滑轮图（6）动力臂是阻力臂2倍图（7）（2）实质：是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。

如图（6）所示，图中O 可看作是一个能运动的支点，其动力臂l 1=2r ，阻力臂l 2=r ，根据杠杆平衡条件：F 1l 1=F 2l 2，即F 1·2r=F 2·r ，得出2121F F =，当重物竖直匀速向上时，F 2=G ，则G F 211=。

（3）特点：省一半力，但不能改变力的方向。

（4）动力移动的距离是重物移动距离的2倍，如图（7）所示。

对于动滑轮来说：1）动滑轮在移动的过程中，支点也在不停地移动；2）动滑轮省一半力的条件是：动滑轮与重物一起匀速移动，动力F 1的方向与并排绳子平行，不计动滑轮重、绳重和摩擦。

4.滑轮组（1）定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。

动滑轮与定滑轮

示意图
定滑轮的杠杆原理
L2 L1
O L2 O
F2
F1 F2
L1=L2
L1=L2
定滑轮：动力臂等于阻
力臂的等臂杠杆，既不省力，也不费距离，但是可以改变力的方向。
特征：
1、绳子的一端被固定，滑轮是沿固定的绳子滚动，所以与滑轮固定绳端的接触点是支点；
2、滑轮的轴是可移动，此时变为受力点； F1 3、动力的方向基本与阻力的方向一致，基本不能改变用力方向。 4、由于阻力随滑轮一起移动，所以滑轮受到的重力也是一部分阻力。受力分析： F2 示意图 1、重物（阻力）是作用在滑轮轴上的；所以阻力到支点的距离是轮半径R； 2、动力作用在滑轮的绳子自由端，动力到半径的距离最大为2R；根据杠杆原理，不计滑轮的重力，使用动滑轮最多省一半力。
1 F G总 2
3）使用滑轮组既能省力，也能改变用力的方向。使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊起物体，则所用的力就是物重的几分之一。 1 F G总 n
四、课堂练习
1、如图(a)所示，物体B重100N，在力F作用下匀 100 速上升时，F应等于＿＿＿N。（不计摩擦） 2、如图(b)所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受 100 50 的拉力是＿＿＿＿N。人匀速拉绳子的力是＿＿＿＿N （动滑轮自重不计）
受力分析：
数绳子法：经实验分析表明，有几根绳子在承担阻力，那么，动力就是阻力的几分之一。（不计滑轮重力和摩擦阻力）。
由于存在额外的阻力，所以滑轮越多，效率就越低。
滑轮组：既可以省力，
又可以改变力的方向。
附课堂小结：
1）使用定滑轮不能省力，好处是可以改变用力的方向。定滑轮实质是等臂杠杆。 2）动滑轮能省一半的力，不能改变用力的方向。动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。

滑轮完整版PPT课件

提高效率方法
05
典型应用场景分析
改变力的方向
滑轮组能够将竖直向上的拉力转变为水平方向的牵引力，方便操作。
省力作用
起重机通过滑轮组实现重物的省力提升，减小了所需的操作力。
提高工作效率
滑轮组的机械效率较高，能够减小能量损失，提高起重机的整体工作效率。
起重机中滑轮组应用
电梯中滑轮组应用
平衡作用
滑轮作用
滑轮定义及作用
中心轴固定不动的滑轮，使用时不会改变力的方向，但可以改变力的大小。
定滑轮
动滑轮
复合滑轮
中心轴可以随物体一起运动的滑轮，使用时可以改变力的方向，也可以改变力的大小。
由定滑轮和动滑轮组合而成，兼具两者的特点，可以实现更复杂的力的传递和变换。
03
02
01
滑轮分类与特点
滑轮在生活中的应用
定滑轮特性及优缺点
优点
综合省力与稳定性：通过组合使用动滑轮和定滑轮，可以同时实现省力和稳定性的需求。
适应性强：动定滑轮组合可以根据不同的工作需求进行调整和配置，具有很强的适应性。
缺点
结构复杂：动定滑轮组合的结构相对复杂，需要更多的安装和调整工作。
维护成本高：由于结构复杂，动定滑轮组合的维护成本相对较高。
通过采用轻质材料或优化结构设计来减轻滑轮组自身重力，从而提高机械效率。
减轻滑轮组自身重力
增加提起物体的重力
减少绳子段数
减少摩擦和空气阻力
在条件允许的情况下，增加提起物体的重力可以提高有用功占总功的比例，从而提高机械效率。
在满足使用要求的前提下，尽量减少绳子段数可以降低额外阻力，提高机械效率。
通过改进润滑方式、选用优质轴承、优化滑轮形状等措施来减少摩擦和空气阻力，从而提高机械效率。

初中定滑轮和动滑轮课件

§5 探究滑轮的作用
1
2
3
4
5
6
01
添加标题
使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向。
添加标题
那我们能不能把两者结合起来，组成滑轮组，使其又可以既改变力的方向，又能省力？
02
03
添加标题
、活动5：组成滑轮组
把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组，讨论一下，你能设计出几种组合方式？把你的方案画在下面方框中，并动手做一做。
G
F
G
F
O
A
G
F
O
A
G
F
O
A
O
G
F
L2 = R
L1 = 2R
根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，有：GR=2RF，
杠杆的支点在O上
F =
————
GR
2R
=
——G
1
2
即：F=1/2G
O
G
F
L2 = R
L1 = 2R
动滑轮在使用时，相当于一个动力臂二倍于阻力臂的省力杠杆。因此拉力与物重的关系是： F=1/2G
5 探究滑轮的作用
滑轮在工作时，根据轴的位置是否移动，又分为定滑轮和动滑轮两种。
使用时，轴和重物一起移动，叫动滑轮。
使用时，轴固定不动，叫定滑轮。
请输入文字内容
01
请输入文字内容
02
使用滑轮时的理论分析
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。
PART.01
小结
5 探究滑轮的作用
STS —— 滑轮在生活和生产中的应用：旗杆上的滑轮；收音机中指示电台位置的滑轮；工厂里用的差动滑轮（神仙葫芦）；

定滑轮动滑轮原理

定滑轮动滑轮原理
滑轮是一种常见的机械装置，它由一个圆形轮轴和一个围绕轮轴旋转的绳索组成。

滑轮的原理可以通过分析力和运动之间的关系来理解。

当一个物体悬挂在绳索上方时，重力会对物体施加一个向下的力。

根据牛顿第二定律，物体会受到一个等于重力的向下加速度。

然而，如果我们使用滑轮并增加绳索的长度，我们可以减小受力的大小。

滑轮通过改变施加力的方向来实现这一点。

当我们向下拉动绳索时，由于绳索的长度增加，我们需要施加更大的力才能拉动物体。

然而，施加的力的方向是向下的。

这使得我们能够在更大力的情况下提升物体，因此减小了所需的力。

进一步扩展，如果我们使用多个滑轮组成的滑轮系统，我们可以进一步减小所需的力。

在这种情况下，每个滑轮都负责改变施加力的方向，从而使得整个系统的力减小。

滑轮的原理还可以应用于改变速度和力的方向。

例如，如果我们使用一个更小的滑轮来代替一个较大的滑轮，我们可以增加物体的速度。

这是因为更小的滑轮需要更大的力来拉动物体，但它会使物体以更快的速度移动。

总结起来，滑轮利用改变施加力的方向和大小的原理来减小所需的力。

通过利用滑轮系统，我们可以轻松地提升重物或改变
速度和力的方向。

这使得滑轮成为许多机械装置和设备不可或缺的部分。

八年级物理滑轮分析与讲解

（二）滑轮组打捞问题利用滑轮组打捞物体是生活中常有的现象，与其有关的问题解答也屡次地出此刻最近几年的中考题中。

因为它波及浮力、二力均衡、机械效率、功、功率等多方面的知识，堪称点多面广，同时，题目的难度较大，逻辑性强，又经常以压轴题的方式出现，所以，对学生学习提出更高要求。

下边举例说明这种问题的办理技巧和启迪。

1.明确几点如下图，设动滑轮对重物的拉力为T ，绳索自由端的拉力为F，（半理想）则（ 1）物体在水中，有（ 2）出水前有（n为动滑轮上绳索的股数）出水后，有（ 3）物体在水中拉力做的实用功（ 4）机械效率：（此中是绳自由端挪动的距离，h为物体上涨的高度）（三）“倒下”的滑轮滑轮的使用常有竖直搁置和水平搁置两种形式。

同学们接触许多的是竖直搁置形式，而对水平搁置的滑轮感觉陌生，其实，它们的实质是相同的。

1.使用动滑轮，要搞清谁是动力，谁是阻力。

当使用动滑轮拉物体在水平面上做匀速直线运动时，设物体与地面间的摩擦力为 f ，若拉力作用在绳的自由端，有，则可省力一半，如图（a）所示；若拉力作用动滑轮轴上，有，如图（b），这时反而费劲。

可见，对水平使用动滑轮能否省力，必定要注意动力作用在哪处。

2. 绳索的自由端和动滑轮挪动的距离关系和速度关系为：，此中分别指绳的自由端挪动的距离、速度，分别指动滑轮或物体挪动的距离、速度，是指动滑轮上绳索的股数。

3.当滑轮沿水平方向拉物体时，可忽视动滑轮重。

4. 求机械效率时，实用功一般指战胜摩擦阻力做的功，即。

5．在使用滑轮组的整个过程中拉力做功的功率是均匀功率。

（四）依据要求设计滑轮组（ 1）依据要求确立动滑轮上绳的段数。

（ 2）依据绳的段数，确立动滑轮的个数：一个动滑轮可拉 2 段绳，还可以改变使劲方向；但也能够拉三段绳，但就不可以改变使劲方向了。

假想假如需要 n 段绳（ n 为偶数）那么就需要n个动滑轮和n个定滑轮。

穿绳组装时，绳的固定端要固22定在滑轮下的挂钩上（这叫做“偶定”），若不改变力的方向，还可少用一个定滑轮，即(n 1) 个定滑轮。

物理《滑轮》第二课时

物 h
物
物
物
二、滑轮组
3. 总结——滑轮组的特点
②判断滑轮组绳子段数n的方法 —— 切线法
在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线。只数与动滑轮相连的
绳子，即为绳子① ②
n =2
n =3
①②③④
n =4
①②③④⑤
n =5
二、滑轮组
3. 总结——滑轮组的特点
③组装滑轮组的原则——“偶定奇动”
目录
Contents
定滑轮和
动滑轮
滑轮组
课堂总结
动手动脑学物理
课堂练习
二、滑轮组
1. 滑轮组
①滑轮组
把定滑轮和动滑轮组合在一起，就构成了滑轮组。
我们知道：定滑轮可以改变力的方向，但
不能省力。动滑轮可以省力，但不能改变力的
方向。
能否得到这样一种机械，它既可以省力，
又可以改变力的方向呢？
滑轮组有什么特点？
段绳子都要承担物重，因为同一根绳子上的
1
力相等，所以拉力的大小：F=
2
图中的重物由二段绳子通过动滑轮吊着，若
物体升高的距离为h时，则每段绳子都要缩短
h，所以自由端移动的距离为2h.
G
结论
1
2
拉力F=
自由端移动的距离为S=2h
使用该滑轮组省力费距离。
二、滑轮组
2. 滑轮组的特点
以下两个滑轮组的力和距离情况如何（不计动滑轮重和摩擦）
课堂练习
3. 分别用图中所示的装置甲和乙把同一重物
吊到同一高度时（ B ）
A．用装置甲吊起重物比用装置乙省力
B．用装置乙吊起重物比用装置甲省力
C．用装置甲或装置乙吊起重物所用拉力相同

定滑轮和动滑轮 (2)

（3）由S=nh得： h = S/n = 1m/5 = 0.2m
如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平
地面做匀速直线运动, 所用的拉力分别为F1, F2, F3, 那么, 下列关系式中正确的是：－－－( D )
A、F1＞F2＞F3； C、F2＞F1＞F3；
B、F1＜F2＜F3 D、F2＜F1＜F3。
讨论：若每个滑轮重30 N，结果如何？
滑轮绕线演示1 定滑轮
F
滑轮绕线演示2 动滑轮
F
滑轮组绕线演示3 一定
一动
F
滑轮组绕线演示4 一定
F 一动
滑轮组绕线演示5
二定
一动
F
滑轮组绕线演示6
一定 F
二动
滑轮组绕线演示7 二定
二动
F
滑轮组绕线演示8
二定 F
二动
按要求绕绳
F=
1 2
G
F=
1 3
六、轮轴
轮轴的特点
O
F G
在轮轴中，动力臂是轮的半径R，阻力臂是轴的半径r；由于R总是大于r，所以F总是小于G，即利用轮轴总是可以省力的。
生活中的轮轴
从杠杆到轮轴
• 我们的祖先在长期实践中，把杠杆改造成可以转动的机械。下图表示杠杆变形成轮轴的一种过程。
F2
F1
轮轴的计算公式
FR=Gr
（2）实质：是一个等臂杠杆．２．动滑轮：
（1）使用特点：能省一半力，但不改变力的方向；要多移动一倍距离．
（2）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆．
３．滑轮组
（1）使用优点：既可省力，又可改变力的方向；但不能既省力又省距离．
（2）公式：Ｆ＝（Ｇ物＋Ｇ动滑轮）／n （不计绳与滑轮摩擦）

中考物理重难点复习——滑轮组的受力分析(共30张PPT)

例把质量相等的A、B两物体挂在如图所示的滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后( ) A.A上升 B.A下降 C.A、B均静止 D.无法判断
在判断特殊滑轮组的省力情况时，不能只看绳子的段数，要分析受力情况，如图所示。 (注意：绕过滑轮的绳子各处的拉力是相等的)
1.如图所示，小丽用三个均重10 N的滑轮组成的滑轮组以1 m/s匀速吊起重470 N的物体，
例1 如图所示的滑轮组，将重120 N的物体匀速提高0.1 m(动滑轮的重力及绳子的摩擦不计)，所需的拉力和自由端移动的距离正确的是( ) A.40 N，0.3 m B.40 N，0.2 m C.60 N，0.3 m D.60 N，0.2 m
例2 如图所示，甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上，用滑轮组匀速提升重为 600 N的物体时，悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲、F乙，已知每个滑轮重30 N，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，则拉力F甲、F乙的大小分别为( ) A.F甲=630 N， F乙=630 N B.F甲=660 N， F乙=660 N C.F甲=945 N， F乙=420 N D.F甲=975 N， F乙=450 N
4.如图所示，用滑轮组匀速提起1 200 N的重物，拉力做功的功率为1 500 W，绳子的自由端向下拉的速度为3 m/s，地面对人的支持力为N1，不计绳重和摩擦。 (1)滑轮组中有几股绳子承担重物?作用在绳子自由端的拉力是多少? (2)滑轮组的机械效率是多少? (3)若用此滑轮组匀速提起2 400 N的重物时，地面对人的支持力为N2，作用在绳子自由端的拉力是多少?若N1∶N2=5∶1时，人的重力是多少?
5.工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10 N/kg。 (1)若某次运送建材的质量为50 kg，则建材的重力是多少? (2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m，作用在绳上的拉力为200 N，求拉力的功率是多大? (3)当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大?