定滑轮实质

学情分析

学生的基础不错，但是有些知识点存在模糊的现象。本次课着重的讲解一

下，并拓展延伸。

课题滑轮

学习目标与

考点分析

1、认识动滑轮与定滑轮

2、定滑轮与定滑轮的用途

3、定滑轮与动滑轮的组装

学习重点

知道动滑轮、定滑轮的特点及应用、能根据省力的要求设计滑轮组

学习方法练习法、讲授法、讲练结合法

学习内容与过程

第一部分知识回顾

滑轮

1、定滑轮：

①定义：中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆

③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。

④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G

2、动滑轮：

①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，

也可左右移动）

②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍

的省力杠杆。

③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

④注：忽略轮轴间的摩擦则拉力F=(G物+G动)/2，绳子自由端移动距离S=2h

3、滑轮组

①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

l

1

l

2

F

2F

1

F

1

l

1

F

2

l

2

O

O

②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向

③在不计绳重及摩擦时，拉力F=(G物+G动)/n绳子自由端移动距离S=nh

安装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动)/F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。

结合题目的具体要求组装滑轮。

典型例题一：定滑轮

1.定滑轮的特征：使用时，轴的位置固定，不随物体一起运动。

2.定滑轮的特点（探究实验）

物体的重G，拉力F，物体提升的高度h，绳子自由端移动的距离s，比较G和F，s和h的大小

(1)使用定滑轮(能/不能)省力；(2)使用定滑轮(能/不能)省距离。

(3)当改变拉力的方向时，拉力的大小是否改变

3.定滑轮实质上是一个杠杆。

典型例题二：动滑轮

1.动滑轮的特征：使用时，轴的位置随被拉物体一起运动。

2.动滑轮的特点（探究实验）

物体的重G，拉力F，物体提升的高度h，绳子自由端移动的距离s，比较G和F，s和h的大小

F

G

F

G

F

G

G

F

h

s

G

h

F

F

s

G

F

F

G

F

G

(1)使用动滑轮(能/不能)省力，省多少力(2)使用动滑轮(省/费)距离。

(3)当改变拉力的方向时，拉力的大小是否改变

3.动滑轮实质上是一个杠杆。

典型例题三：滑轮组

1滑轮组的构成：至少包括一个定滑轮和一个动滑轮。

2.滑轮组的特点（探究实验）

(1)学会用线将滑轮组装成滑轮组，将下面提供的滑轮组装成滑轮组，并比较3、4、5、6图。

图1图2图3图4图5图6

(2)滑轮组的特点（探究实验）

物体的重G，拉力F，物体提升的高度h，绳子自由端移动的距离s，比较G和F，s和h的大小

①使用滑轮组(能/不能)省力，F=G,②使用滑轮组(省/费)距离，s=h.

③使用滑轮组是否一定能改变用力的方向

(4)滑轮组参数n：指连接在动滑轮(包括动滑轮的轴架、动滑轮下面挂着的物体)上的绳子的段数。

注意数清楚n!

用滑轮组吊起重物时，滑轮组用几段绳子吊物体，绳子自由端移动的距离s就是重物提升高度h的几倍；

提起物体的力就是物体和动滑轮总重的几分之一。

即：s=nh,F=G总/n=(G物+G动)/n

若不考虑动滑轮的自重，则：s=nh,F=G物/n

四．一根绳子力相等

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

GG

G

G

GG

图2

FF

甲

乙

G

F

1

F

2

F

3

图1

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

32

1FFF

五、滑轮两边力平衡（受力分析)

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

GF2即GF

2

1



若动滑轮的重量为

0

G，如图2乙，则

0

2GGF即)(

2

1

0

GGF

例题

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

1

G与

2

G之比为（）

A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．1∶3

2、如图4用用滑轮组匀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

F

F

F

图3

f

F

F

3F

图4

f

b

图5

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

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。

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）。

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FG。

7.用一个滑轮组提升重物，当拉力F将绳子自由端拉下2m时，物体才上升0.5m，由此可知该滑轮组是

一个________(填“省力”“费力”)机械.如果物重是400N，则拉力F=________N.(不计滑轮和绳重，不

考虑摩擦)

8．利用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提起重600牛的物体，最小的拉力是（不计动滑轮重力

及摩擦）[]

A．600牛B．300牛C．200牛D．100牛

9.如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F

1

、F

2

、

F

3

，比较它们的大小应是（）

A、F

1

＞F

2

＞F

3

B、F

1

＜F

2

＜

C、F

2

＞F

1

＞F

3

D、F

2

＜

F

3

＜F

3F

1

F

1

F

2F

3

F

G

图6

G

G

0

图7

2F

2F

G

图8

F

F

4F

4F

10．如图所示装置中，若拉力F=4N，则甲、乙两弹簧的读数分别为()

A．8N，8N，8NC．8N，12ND．12N，12N

课内练习与训练

1、图中利用了动滑轮的是（）

2．如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置（不考虑轮重和摩擦）。使用时：（1）瘦子固定

不动，胖子用力F

A

拉绳使货G匀速上升。（2）胖子固定不动，瘦子用力F

B

拉绳使货物G匀速上升。下

列说法中正确的是（）

A．F

A

＜GB．F

A

＞F

B

C．F

B

=2GD．以上说法都不对

3．借助简单机械将重物提升，若不计滑轮重及摩擦，以下装置最省力的是（）

4．小李的质量为50kg，可以举起80kg的杠铃；小胖的质量为70kg，可以举起60kg的杠铃。他们两人

通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是（）

A．小李把小胖拉起B．小胖把小李拉起C．两个都拉不起D．两个都拉起

ABCD

ABCD

5．如图所示，小虎同学用滑轮组匀速提起重600N的物体。如果不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力，

则小虎同学对绳子的拉力应为（）

A．600NB．400NC．300ND．200N

6．如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是（）

A．甲B．乙C．丙D．丁

二、填空题

7．滑轮在生活中有着广泛的应用，在需要改变力的方向时，要使用＿＿＿＿（选填“定滑轮”或“动滑轮”）；

在需要省力时，要使用＿＿＿＿（选填“定滑轮”或“动滑轮”）。

8．建筑工地上，施工人员用如图8所示的滑轮组匀速吊起建筑材料。吊篮及建筑材料共重1200N，不

计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，绕在滑轮组上的钢丝绳的拉力为＿＿＿＿N。

9．如图9是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒

干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有＿＿＿＿个，此装置＿＿＿

＿（填“能”或“不能”）改变动力的方向。

10．周一清晨，学校要举行庄严的升旗仪式，在旗杆顶部安装的是＿＿＿＿＿滑轮，它的作用是＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

11．如图11所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用＿＿＿＿N的拉力拉住绳子，

才能使自己和吊篮在空中保持静止。（g＝10N/kg）

三、作图题

12．如图12所示，小明站在地面上，欲用滑轮组提升重物，请画出最合适的绕线方法。

G

B

A

图8

图9

图11

13．如图13，人站在地面上将重物拉起，画出滑轮组最省力的绕线方法。

14．如图14是滑轮组，物重G=90N，滑轮质量不计，要求用30N的力匀速提升

重物，在图中画出绳的绕法。

15．如图15所示，某人站到A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，画出最省力的绕线。

16．如图16所示是一种滑轮提升重物的情景，请在图中画出动力臂并用l表示。

17．如图17组装一滑轮组，画出绳子绕法。要求：作用于绳子末端的拉力F=1/2G（不计动滑轮重和摩

擦）

18．如图18，用滑轮组提升物体，请画出最省力的绳子绕法。

19．如图19所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。

四、解答题

20．如图所示，轻绳连接质量为m

1

和m

2

的二个物体，处于静止状态。已知m

1

2

，k为放在水平地面上

的磅秤。（不计滑轮摩擦）求：

（1）绳A的拉力为＿＿＿＿＿＿＿＿；

（2）磅秤读出的质量为＿＿＿＿＿＿＿＿。

F

图12

图13

图14

图15

图16

图17

图18

图19