滑轮的使用与功能
第二章 物质转化与材料利用 ·
滑轮的使用与功能出自浙教版九年级上册《科学》第2章，用定滑轮、动滑轮和滑轮组提升重物并比较省力情况。滑轮是简单机械的核心知识，中考以判断省力情况和计算拉力为主。学生最易混淆两类滑轮的特点，忽视动滑轮自重。优创优星科学馆（义乌1+1教育旗下）把三类滑轮的特点与绕线方法理清，帮孩子认得清、算得对。
实验情境
我们今天使用的大部分机器都是由许多简单机械组成的。杠杆、滑轮、斜面等都是最常见的简单机械。最简单的滑轮系统由一个滑轮和一根绳子组成，利用滑轮系统，可以拉起重物。例如：码头上用来装卸货物的起重机，就是利用滑轮来举起重物的。下面我们就通过实验来研究滑轮的特点。
实验目标
- 1．认识定滑轮、动滑轮和滑轮组。
- 2．了解定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点。
- 3．学会绕制滑轮组。
实验器材与材料
| 器材 | 用途 |
|---|---|
| 定滑轮和动滑轮 | 探究对象 |
| 弹簧测力计 | 测量拉力 |
| 钩码 | 作为重物 |
| 细绳 | 绕线连接 |
| 铁架台 | 固定滑轮 |
实验原理
定滑轮实质是等臂杠杆，能改变力的方向但不省力
动滑轮实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆，省一半力但不能改变方向、费距离
滑轮组兼有两者的优点，拉力与绳的绕法有关。
实验步骤与现象
1实验过程
- 1中，你能得出什么结论？ 二、动滑轮
- 2用弹簧测力计测出两个钩码和滑轮受到的重力。
- 3按图示，将棉线的一端系在支架上，另一端绕过滑轮，系在弹簧测力计挂钩上，把钩码挂在滑轮的轴上，这个滑轮就成了动滑轮。向上拉动弹簧测力计使钩码缓慢匀速上升，读出弹簧测力计的示数。
- 4在动滑轮旁竖直立起一把刻度尺，先记下钩码和弹簧测力计原来的位置，然后使钩码上升一段距离，再记下它们移动后的新位置，算出钩码移动的距离和弹簧测力计移动的距离。
- 5设计实验数据记录表格，把测得的数据记录在表格中。 在这个实验过程中，你能得出什么结论？
2滑轮组
- 1用弹簧测力计测出一组钩码的重力，填入表3-5中。
- 2用棉线把2个滑轮组合起来，其中一个作为定滑轮，另一个作为动滑轮，组成一个滑轮组，将滑轮组的上端挂在支架上，下端挂上钩码，用弹簧测力计系住棉线的另一端，拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出此时弹簧测力计的示数，填入表3-5中。将拉力与钩码的重力进行比较，看看是否省力，算出拉力与重力的比值，填入表3-5中。
- 3数一数此时吊着动滑轮的棉线有几根，填入表3-5中。
- 4保持滑轮的个数不变，改变绕线方法，重复步骤2和3。 表3-5 记录表 [表格] 实验 | 钩码的重力大小 （牛） | 拉力的大小 （牛） | 拉力与重力之比 | 吊着动滑轮的 绳的根数 / 甲 | | | | / 乙 | | | |
- 5实验结论： 。
高频翻车现场
【1+1教育避坑提醒】实验操作中最容易做废、最容易被扣分的关键点：
测量拉力不匀速提升
后果：示数不稳定读数不准
正确做法：匀速竖直缓慢提升读数
绕线方法动滑轮不承担重物
后果：省力效果判断错误
正确做法：明确几段绳承担重物再算拉力
特点记忆认为定滑轮省力
后果：概念错误
正确做法：定滑轮只改变方向不省力
实验结论
认识定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点，会根据需要选择和组装滑轮组。
拓展研究
- 1按图示，用两个弹簧测力计钩住动滑轮和钩码。先保持右边的弹簧测力计位置不变，提起左边的弹簧测力计，向上同时提起动滑轮和钩码，读出此时两个弹簧测力计的示数。然后保持左边的弹簧测力计位置不变，提起右边的弹簧测力计，再次读出两个弹簧测力计的示数。在这两次实验过程中，弹簧测力计的读数相同吗？从这个实验中，你能得出什么结论？
实验考点小结与出题概率
| 核心考点 | 对应教材位置 | 出题概率 | 常见考法·避坑提醒 |
|---|---|---|---|
| 定滑轮与动滑轮 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 定滑轮改变方向不省力，动滑轮省一半力费距离。 |
| 滑轮组的计算 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | F=(G物+G动)/n，绳子段数判断。 |
| 滑轮的实质 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐⭐ | 变形的杠杆，支点位置辨析。 |
| 机械效率 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐⭐ | 有用功占总功比例，滑轮组效率计算。 |
| 轮轴与斜面 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐ | 变形杠杆家族，省力原理归类。 |
注：以上数据基于浙江省名校初中月考、期中、期末以及浙江省中考真题统计分析。
常见问题
定滑轮和动滑轮各有什么特点？
定滑轮能改变力的方向但不省力；动滑轮省一半力但不改变方向、费一倍距离。
动滑轮为什么省一半力？
两段绳共同承担重物和动滑轮的重力，每段承担一半。
使用动滑轮要注意什么？
要考虑动滑轮自重，拉力为（物重加动滑轮重）的一半。
旗杆顶端是什么滑轮？
定滑轮，改变拉力方向让人站地上把旗升上去。
滑轮组怎么判断省多少力？
看有几段绳直接承担动滑轮和重物，几段绳拉力就是总重的几分之一。
义乌1+1教育 · 优创优星科学馆
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