第十二章 简单机械
第2节 滑轮
一只小老鼠在被一只猫追得走投
无路的时候,看见前面有一个滑轮吊
着重物,它急中生智,迅速沿着绳子的
另一端爬了上去,而猫也想沿着绳子
爬上去,但由于自身的重量太大,尝试了多次也未能成功,只能
看着到嘴的美餐逃之夭夭,你知道其中的道理吗?
1. 知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的构造及其特
点;会分析滑轮和滑轮组的工作原理;了解其
他简单机械的一些应用。
2. 知道定滑轮和动滑轮在实际生产中的应用;
经历组装滑轮组的过程,学会按要求组装滑轮
组的方法。
知识点 1 定滑轮和动滑轮
这些都是滑轮,请你观察它们的结构吧。
滑轮:边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮。
轴
小轮
凹槽
滑轮的结构
定滑轮:轴不随轮动。
实质:等臂杠杆。
结论:使用定滑轮不省
力,不省距离;但可以
改变力的方向。
定滑轮
动滑轮:轴随轮动。
实质:动力臂是阻力臂两
倍的杠杆。
结论:使用动滑轮可以
省力;但费距离,且不
改变力的方向。
动滑轮
O
G
l1
l2
F
O
G
l1
l2
F 动力作用在
轮上,省力
但费距离
动力作用在
轴上,费力
但省距离
F= G+G动
2
F= 2G+G
动
动滑轮的两种用法
F
G动 G G动
知识点 2 滑轮组
想一想: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?
或
3段绳子承担 2段绳子承担 5段绳子承担 4段绳子承担
绳子的开始端挂在定滑轮上,物重由偶数段绳子承担。
绳子的开始端挂在动滑轮上,物重由奇数段绳子承担。
滑轮组的连接规律
若不计滑轮与轴
间的摩擦及绳重。
G
G+G动
F F
F
匀速提升物体时
G
F
G
F
G G+G动
F
F
2F=G+G动 3F=G+G动
滑轮组的受力分析
3段绳子承担 2段绳子承担 5段绳子承担 4段绳子承担
结论:
滑轮组的数量关系
F
G
F
G
滑轮组的连接方法
F
G
F
G n=2 n=3 n=4 n=5
知识点 3 轮轴和斜面
由具有共同转动轴
的大轮和小轮组成。轮轴
动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆
可以连续转动的杠杆。
O
F
G
l1
l2
生活中的轮轴
门的把手
单车的踏板
螺丝刀
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
例1(2019•盐城)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这
样做 ( )
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
A
连 接 中 考
例2(2019•嘉兴)为便于研究,某健身器材中训练
拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。
若不计摩擦,下列有关分析正确的是( )C
A.两个滑轮在装置中起的作用相同
B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C.沿方向1与2匀速拉动配重,所用的力大小相等
D.将配重提升相同高度,用该装置与直接提升所做的功相等
×
×
×
√
两倍
克服动滑轮
重力做功
不改变力
的大小
连 接 中 考
例3(2019•铜仁)一个工人站在地面上,使用如图
所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶,要求绳子
的自由端要向下拉,请你用笔画代替绳子,画出滑
轮组最省力的绕绳方法。
G
F
G
连 接 中 考
1. 如图所示的四种机械装置中,不能省力的装置是 ( )B
基 础 巩 固 题
2. 用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式,拉着同一物体在
水平面上做匀速直线运动,拉力分别是F1、F2、F3,则 ( )
A. F1>F2>F3 B. F2>F3>F1
C. F2>F1>F3 D. F3>F1>F2
D
丙
F3
乙
F2
甲
F1
f f f
基 础 巩 固 题
3. 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
B
基 础 巩 固 题
4. 如图,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀
速向上提起;已知每个滑轮重20N,忽略绳子的重力以及滑轮与
绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为________N,图乙中人对
绳子的拉力为__________N。
400
210
基 础 巩 固 题
5. 在图中。画出使用滑轮组提升物体时最
省力的绳子绕法。 F
GG
基 础 巩 固 题
电气化铁路的高压输电线,无论在严冬还是在酷夏都要绷直,才
能使高压线与列车的电极接触良好,这就必须对高压线施加恒定
的拉力。为此,工程师设计了如图甲所示的恒拉力系统,其简化
原理图如图乙所示。实际测量得到每个水泥块的重力是130N.共
悬挂20个水泥块。
(1)请指出图中的动滑轮、定滑轮;
(2)滑轮组对高压线的拉力是多大?
定滑轮 动滑轮
F2=3F1=3G
=3×130N×20
=7 800N
能 力 提 升 题