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(共27張PPT)
蘇科版（2024）九年級上冊物理
第十一章 簡單機械和功
第 2 課時 滑輪
定滑輪和動滑輪
在提升重物時，人們常常用到滑輪（pulley）。
周邊有槽，可以繞著中心軸轉動的輪子，稱為滑輪。
觀察下列滑輪的使用，你認為滑輪在使用過程中有什么不同的地方？
定滑輪和動滑輪
工作時，軸固定不動的滑輪稱為定滑輪。（如左圖）
工作時，軸隨被拉動的物體一起運動的滑輪稱為動滑輪。（如右圖）
定滑輪和動滑輪
做一做
1.測出鉤碼所受的重力，然后按圖11-21 組裝定滑輪。豎直向下拉彈簧測力計，使鉤碼勻速上升，讀出彈簧測力計的示數。
2. 增加鉤碼的個數，重復實驗，把測得的數據填入下表。
1
2
4
1
2.2
4.3
之所以比物重稍大，是因為輪與軸之間存在摩擦力，如果沒有這個摩擦力，左右兩個數據應該……
定滑輪和動滑輪
定滑輪和動滑輪
議一議
通過實驗和視頻，你發現使用定滑輪有什么特點？
可以改變力的方向有兩層含義：
1.原來提起物體應該用向上的力，使用滑輪可以用向下的力，盡管不省力，但向下拉比向上拉輕松得多。
2.可以豎直向下拉，也可以斜著向下拉，還可以水平的拉，力的大小和移動的距離都不變。
定滑輪和動滑輪
（二）動滑輪的特點
做一做
1. 按圖 11-22 組裝動滑輪。豎直向上拉彈簧測力計，使鉤碼勻速上升，讀出彈簧測力計的示數。
2. 增加鉤碼的個數，重復實驗，把測得的數據填入自己設計的表格中。
定滑輪和動滑輪
（二）動滑輪的特點
定滑輪和動滑輪
（二）動滑輪的特點
議一議
通過實驗，你發現使用動滑輪有什么特點？
指動滑輪和物體總重的一半。生活中，物體的重量遠大于滑輪的重量，滑輪的重量可忽略不計；但在實驗室中，兩者相差不大，不可忽略
不能改變施力方向有兩層含義：
1.是指提起物體需要豎直向上的力，使用動滑輪后仍需豎直向上的力，不能改變施力方向。
2.只能豎直向上拉，不能斜著拉，否則拉力會變大。
定滑輪和動滑輪
滑輪實質上是杠桿的變形。
如圖所示，定滑輪可以看成等臂杠桿，它的轉軸 O 是支點。由杠桿平衡條件可知，動力F1 與阻力 F2 大小相等，使用它可以改變施力的方向，但不省力。
定滑輪為什么能改變方向？
動力臂和阻力臂始終都等于滑輪的半徑。因此，改變方向，不影響動力的大小。
定滑輪和動滑輪
滑輪實質上是杠桿的變形。
如 圖 所 示， 動滑 輪 可 以 看 成 支 點 在 一 側 的 不等 臂 杠 桿， 它 的 支 點 在 滑 輪 左側邊緣的點 O 處，動力臂是阻力 臂 的 兩 倍， 使 用 它 最 多 可 以省一半的力。
動滑輪改變施力方向后，動力還是阻力的一半嗎？
斜著拉，動力臂小于半徑的兩倍，需要的動力明顯增加。
所以，動滑輪不能改變施力方向。
滑輪組
在實際使用中，人們常將動滑輪和定滑輪組合成滑輪組，這樣既可以省力又可以改變施力的方向。
圖 11-24 所示是由一個動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組。圖 11-24（a）中的重物由三段繩子吊著，每段繩子承擔物重的三分之一。用這個滑輪組提起重物，所用的拉力約為物重的三分之一。
用滑輪組起吊重物時，滑輪組用幾段繩子吊物體，所用的拉力就約為物重的幾分之一。
想一想：圖 11-24（b）中所用的拉力約為物重的幾分之一？
兩根繩子吊起重物，拉力約為物重的二分之一。
滑輪組
1.數繩
吊起重物繩子的根數，用n表示。
n=
n=
n=
3
2
6
你發現什么規律？
如果最后一根繩子是向上拉的，所有的繩子都算；
如果最后一根繩子是向下拉的，最后一根繩子不算。
滑輪組
2.繞繩
我們可以這樣繞。
（繩頭從定滑輪的掛鉤開始）
每一個動滑輪上左右各一根繩子。n=動滑輪的個數×2
我們可以這樣繞。
（繩頭從動滑輪的掛鉤開始）
每一個動滑輪上左右各一根繩子，加上掛鉤上的一根繩子。
n=動滑輪的個數×2+1
結論
1.當n為奇數時，從___滑輪開始。
2.當n為偶數時，從___滑輪開始。
動
定
概括成四個字：
奇動偶定
為了方便記憶，我們可把
“奇動”與“機動靈活”的“機動”聯系起來。
數學里的“奇變（動）偶不變（定）”也可幫助記憶
滑輪組
3.幾個關系式
拉力F與物重G和動滑輪自重G動的關系
繩子自由端移動的距離S與物體被提升的高度h之間的關系
滑輪組
請按要求在下圖中畫出繩子的繞法：
學生板演
如圖所示,物體A重G＝80N,在F＝60N拉力下勻速前進,此時物體A受到的摩擦力等于＿＿＿＿N.
滑輪組
120
滑輪組
用一根繩子把圖中兩個定滑輪和兩個動滑輪組成一個最省力的滑輪組，若每個滑輪重100N，繩的最大承受力為200N，試求：
(1）畫出滑輪組的裝配圖；
(2）用此滑輪組最多能提起多重的物體？（不計摩擦）
（3）若自由端移動距離為1m，則重物上升的高為多少？
（1）分析：要最省力，n應最大，從動滑輪開始n=5
（2）由公式 F=1/n（G 物+ G動）得：
G物 = nF － G動= 5×200N －2×100N = 800N
起子打螺絲釘（柄粗頭細）
1. 工人師傅用單個動滑輪將重 600 N 的木箱吊到陽臺上，至少要用多大的拉力？
分析：至少的意思是摩擦力和動滑輪的重量可以忽略不計，單個動滑輪，拉力是物重的一半。
解答：F=G÷2=600N÷3=300N
至少要用300N的拉力。
解答：實驗中發現，輕輕拉動繩子的自由端，用較小的力就可使兩根木棍靠攏。繩子在木棍上繞的圈數越多，拉繩時拉力F越小。
分析：繩子繞在木棍上就相當于繞在滑輪上，可把一根木棍當做定滑輪，另一根木棍當做動滑輪，繞的圈數越多，相當于動滑輪個數越多，所以越省力。
2. 用繩子和木棍體驗“滑輪組”的威力。
兩名同學各持一根較光滑的木棍，相距 1 m 面對面站立。另外一名同學取一根繩子，將繩子的一端系在其中一根木棍上，再按圖 11-28所示依次繞過兩根木棍，然后緩慢地拉動繩子的另一端，結果會怎樣？
3. 觀察自行車（圖 11-29），它使用了哪些簡單機械？這些簡單機械的作用分別是什么？
課堂小結
下課了！同學們再見！

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