课程内容

《滑轮》
高高的旗杆，矗立在学校的操场上，每周一早上，旗手缓缓向下拉绳子，鲜艳的五星红旗就会徐徐上升，那么，你知道旗杆顶部有一个什么元件吗？
【实验】仔细观察下面两个滑轮在使用时，它的轴的位置是否移动？
使用时轴固定不动的叫定滑轮。使用时轴随物体一起移动的叫动滑轮。
说明：区分定滑轮和动滑轮关键是看轴是否移动
定滑轮
1、支点在轴心O处。2、定滑轮实质是一个等臂杠杆。3、拉力大小始终等于重物的重力大小。4、拉力方向与重物移动的方向相反。
结论：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。
动滑轮
1、支点在边缘O处。2、动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆。3、动滑轮省一半的力。4、拉动的方向与重物的移动方向相同。
结论：使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。
滑轮组
下面由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，它们各由几根绳子承担？
说明：判断绳子的股数，关键看吊着动滑轮的绳子有几根。
【练习】判断绳子的股数，并总结“绳子的股数”与“绳子开始端所系位置”之间的规律。（看视频中的图）
竖放滑轮组
（1）如图，绳子的股数是多少？
（2）若动滑轮和摩擦力忽略不计，拉力F是多少？
     说明：使用滑轮组时，若动滑轮和摩擦力忽略不计，动滑轮被几股绳子吊着，所用力就是物重的几分之一。
（3）若动滑轮重G不能忽略，那么图中的拉力F应等于多少？
平放滑轮组
（1）如图，绳子的股数有几根？
（2）若绳与滑轮之间的摩擦力忽略不计，拉力F是多少？
实验表明：使用平放的滑轮组拉重物时，若绳与滑轮之间的摩擦不计，动滑轮被几股绳子拉住，所用的力就是物体与接触面的摩擦力的几分之一。
练习
1、如下图所示，物体B重100N，在力F作用下匀速上升时，F应等于________N。（不计摩擦）
2、如图所示，物体重为100N，挂重物的钩子承受的拉力是______N。人匀速拉绳子的力是______N（不计摩擦及滑轮重）
3、如图所示的四个滑轮组中，图______可省一半力，图______最费力，图______和图______用力大小一样。
4、如图所示，物体A重G=80N，在F=60N拉力下匀速前进，此时物体A受到的摩擦力等于______N。（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）
5、站在地上，用不大于150N的向下的拉力提起重400N的货物，请设计一个滑轮组，要求使用滑轮个数最少？
【作图方法】
（1）先根据绳子的股数确定绳子开始端所系的位置
（2）根据绳子股数和绳自由端方向，只画出绳子的绕线，从内向外绕
（3）并在拐弯处填上滑轮
【跟进练习】站在地上，用不大于100N的向下的拉力提起重350N的货物，请设计一个滑轮组，画出装配图。（不计滑轮间的摩擦及动滑轮重）
6、如图，若每个滑轮重20N，人手拉绳子的力为50N则物重为______N（不计摩擦）
说明：滑轮组静止时，同一根绳子各处拉力相同。
【跟进练习】如图，相同的物体在同样的地面上做匀速直线运动，不计摩擦，则F1、F2、F3的大小关系如何？
拓展知识：
轮轴：轮轴由一个轴和一个大轮组成，是变形杠杆。
平衡时有F₁R=F₂r，则F₁=F₂r/R，如果动力作用在轮上，就可以省力，反之则费力。
斜面：斜面是大家经常接触的一种简单机械。
根据公式FL=Gh，可得：F=Gh/L，在高度一定时，斜面越长越省力。