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第 19 课 滑轮（教师版）
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课程标准 课标解读
1.认识定滑轮、动滑轮和滑轮组；
1.根据滑轮的特点学会认识定滑轮、动滑轮和滑轮组；
2.理解定滑轮、动滑轮和滑轮组的工作特
2.理解定滑轮、动滑轮和滑轮组的力、力的方向与距离
点；
的特点；
3.通过实验探究理解动滑轮力与距离特点；
3.通过认识各种滑轮的特点会进行各种计算；
4.会进行有关滑轮计算；
4.熟练生活中利用滑轮的现象。
5.能分析滑轮的应用实例。
知识精讲
知识点01 定滑轮
1.滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连
续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。
2.定滑轮
（1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
（2）实质：是个等臂杠杆。
轴心O点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r，根据杠杆的平衡条件可知，因为重
物匀速上升时不省力。
（3）特点：不省力，但可改变力的方向。
所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力能得到一个与该力方向不同的力。
（4）动力移动的距离与重物移动的距离相等。
对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G。
（不计绳重和摩擦）
知识点02 动滑轮
1.定义：工作时，轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。
2.实质：是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
3.特点：省一半力，但不能改变力的方向。
4.动力移动的距离是重物移动距离的2倍。对于动滑轮来说：1）动滑轮在移动的过程中，支点也在不停地移动；2）动滑轮省一半力的条件是：
动滑轮与重物一起匀速移动，动力F 的方向与并排绳子平行，不计动滑轮重、绳重和摩擦。
1
知识点03 滑轮组
1.定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。
2.特点：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力
1
F= G
n 物
就是物重的几分之一，即 （条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）。
1
F= (G +G )
n 物 滑
注意：如果不忽略动滑轮的重量则： 。
3.动力移动的距离S和重物移动的距离h的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着物体，提
起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n 倍，即S=nh。
V =nV
4.绳子端的速度与物体上升的速度关系： 绳 物。
【知识详解】认识滑轮组
1.滑轮组：滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成，可以达到既省力又改变力作用方向的目的。
使用中，省力多少和绳子的绕法有关，决定于滑轮组的使用效果。
2.滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的几分之一。
使用滑轮组虽然省了力，但费了距离，动力移动的距离大于重物移动的距离。
3.滑轮组的用途：为了既节省又能改变动力的方向，可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。
4.几个关系（滑轮组竖直放置时）：（1）s=nh ；(2)F=G /n（不计摩擦）；其中 s：绳端移动的
总
距离，h：物体上升的高度，G ：物体和动滑轮的总重力，F：绳端所施加的力 n：拉重物的绳子的段数
总
（F=1/n×（G +G ））。
物 动
在绕时遵循：奇动（滑轮）偶定（滑轮）的原则：根据F=(1/n)G可知，不考虑摩擦及滑轮重，要使
2400N的力变为400N需六段绳子，再根据偶定奇动原则，有偶数段绳子，故绳子开端应从定滑轮开始，因
为要六段绳子，所以需要三个并列的整体动滑轮，对应的，也需要三个并列的定滑轮，从定滑轮组底部的
勾勾处绕起，顺次绕过第一个动滑轮，第一个定滑轮，第二个…直到最后一段绳子绕过第三个定滑轮，此
时绳子方向即向下，且会使拉力为400N（不考虑摩擦与滑轮重）。
【知识拓展】改变世界的机械（1）庞然大物人造就：随着钢铁工业和机器制造业的空前发展，人类正在制造出各种各样的钢铁机
械。
（2）细微之处显身手：科学研究是推动精密机械和测量仪器发展的强大动力。各种各样的精密仪器，
是科学家在天文、物理、化学、生命科学等研究中，探测物质世界秘密的有力武器。
（3）力大无穷山河动：当代人类的智慧和力量，相当程度上通过制造各种强大机械得以表现。
（4）瀚海苍穹任遨游：现代机械工业制造出来的车、船、飞机乃至空间飞行器极大地扩大了人类的
活动范围。
知识点04 斜面
1.斜面是一种可以省力的简单机械，但却费距离。
2.当斜面高度h一定时，斜面L越长，越省力（即F越小）；当斜面长L相同时，斜面高h越小，越
省力（即F越小）；当斜面L越长，斜面高h越小时，越省力（即F越小）。
【知识拓展】本节知识导图分层提分
题组A 基础过关练
1.如图所示的装置中，物体G 重为100N，物体G 重为10N，当G 不加外力时，G 恰能匀速下降。若在
1 2 1 2
G 上加水平向左的拉力（如图虚线所示），恰能让G 匀速向左运动，则拉力F为（不计拉绳的重及摩擦）
1 1
（ ）。
A.10N B.20N C.50N D.110N【答案】B。
【解析】首先，当G 不加外力时，G 匀速下降，根据定滑轮的特点可知，可求出G 受力到的摩擦力大
1 2 1
小；由于G 对水面的压力和接触面的粗糙程度不变，当G 受拉力向左移动时，摩擦力大小不变；要让G 匀
1 1 1
速向左运动，拉力应该等于摩擦力加上G 的重力。
2
当G 不加外力时，因为G 匀速下降，根据定滑轮的特点可知，G 受到的摩擦力f=G=10N。
1 2 1 2
当G 受到拉力水平向左匀速运动时，摩擦力的方向虽然变了，但大小不变，所以拉力
1
F=f+G=10N+10N=20N。故选B。
2
2.如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动
相同的距离.所用拉力分别是F、F、F，这三个力作用点移动距离分别是S、S、S，移动速度分别为
1 2 3 1 2 3
V、V、V，不计滑轮摩擦，则（ ）。
1 2 3
A.F:F:F=2:1:4、S:S:S=2:1:4； B.F:F:F=2:1:4、S:S:S=2:4:1；
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
C.F:F:F=2:4:1、V:V:V=2:1:4； D.F:F:F=2:1:4、V:V:V=2:4:1
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
【答案】B。
【解析】由图可见，本题中三个滑轮都是克服摩擦力做功，假设物体与水平面的摩擦力f，物体移动
的速度为v，运动的时间为t，则对这三个图分析可得：
0
（1）甲图：滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时
拉力F=f；拉力的作用点移动的速度v=v，作用点移动的距离S=vt。
1 1 0 1 0
（2）乙图：滑轮为动滑轮，因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆，省一半的力，所以根
据二力平衡，此时拉力 ；但是费2倍的距离，拉力的作用点移动的速v=2v，作用点移动的距离
2 0
S=2vt。
2 0
（3）丙图：滑轮为动滑轮，拉力的作用点在动滑轮的轴上，因此是个费力杠杆，费2倍的力，省2倍
的距离，因此F=2f,
3
拉力的作用点移动的速度 ，作用点移动的距离 ;
综上分析可知：①F：F：F=f： f：2f=2：1：4；
1 2 3
②v：v：v=v：2v： v=2：4：1；
1 2 3 0 0 0③S：S：S=vt：2vt： vt=2：4：1。故选B。
1 2 3 0 0 0
3.如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是（ ）。
【答案】C。
【解析】A和D都能省一半的力，B不省力，只有C用物重的1/3的力就能将重物提起，故C是正确的。
4.如图所示，在竖直向上大小为10N力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速
度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为 和
。
【答案】5N、0.1m/s。
【解析】根据题干中图可知：该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知：F=2G=10N，则
G=5N；
F移动的距离是物体移动距离的二分之一，故重物A上升速度为0.2m/s，F上升的速度就是0.1m/s。
故答案为：5N、0.1m/s。
5.如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是 ，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F、F 和F 方
1 2 3
向匀速提起同一物体时，则F、F、F 的大小关系是 。
1 2 3
【答案】乙；F=F＞F。
1 3 2
【解析】不计摩擦和动滑轮重；用F 的力提升重物时，用的是定滑轮；根据定滑轮不省力，故F=G。
1 1用F 的力提升重物时，用的是动滑轮；根据动滑轮能够省一半的力，故F=
2 2 。
用F 的力提升重物时，用的是定滑轮；根据定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故F=G。
3 3
故答案为：乙；F=F＞F。
1 3 2
6.一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。
如果汽车的动力比阻力小800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为 ，乙图中人拉动汽车的拉力
至少为＿＿＿，其中比较省力的是＿＿图。（绳与滑轮间的摩擦不计）。
甲 乙
【答案】800N、400N、乙。
【解析】使用一个动滑轮可以省一半的力，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。
甲图滑轮为定滑轮，F=f=800N；乙图滑轮为动滑轮，F= =400N，比较省力的是乙图。
故答案：800N、400N、乙。
7.定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图所示，某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码，已知
人手的拉力为F，钩码重力为G。
（1）请在图中标出这只"杠杆"的支点,画出拉力,钩码重力及它们的力臂(保留作图痕迹)。
（2）若不计摩擦、滑轮重与绳子重，请用杠杆平衡条件推证：F=G。
【解析】（1）在外力作用下，杠杆可以绕某一固定点转动，根据杠杆的定义中的某一固定点确定支
点O；手作用在绳子上的力为拉力F，过钩码的重心作竖直向下的力即重力；最后根据力臂的定义画
出相应的力臂；（2）从图中找出动力臂和阻力臂的关系，利用杠杆平衡条件的即可验证拉力和钩码
重力的关系。（1）定滑轮可以绕中间轴转动，所以支点O为定滑轮的轴；拉力是自由端沿绳子斜向下的拉力，过钩
码重心作竖直向下的重力；过支点 O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段（即动力臂 L 和阻力臂
2
L），如图所示。
1
（2）由几何知识知：l=l=R（R为滑轮半径），根据杠杆平衡条件：F•l=F•l，
1 2 1 1 2 2
即F•l=G•l，得：F=G。
l 2
题组B 能力提升练
1.下列各种机械中，不省力的机械是（ ）。
A． 钢丝钳；B． 动滑轮；
C． 旗杆顶定滑轮；D． 斜面
【答案】C。
【解析】A、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、动滑轮实质是个动力臂为阻力臂2倍的杠杆，动滑轮在使用时可以省一半的力，故B不符合题意；
C、定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，但能改变力的方向，故C符合题意；
D、利用斜面提升物体，可以省力，但要多移动距离，是省力机械，故D不符合题意。故选：C。
2.如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是（ ）。【答案】C。
【解析】A、此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F=1/2G；B、此图是定滑轮，
由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即 F=G；C、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由 3股，则
F=1/3G；
D、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2股，则F=1/2G。
3.如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体
M、N所受的重力如表所示，则（ ）。
F F F F G G
甲 乙 丙 丁 M N
5.5N 12N 5.5N 8N 5N 10N
A．甲的机械效率比丙的大；
B．乙、丁的机械效率相同；
C．使用丙提升物体M时省力；
D．实验测得的数据无法算出机械效率
【答案】A。
【解析】设承担物重的绳子股数为n，则拉力端移动的距离s＝nh，
拉力做的有用功W ＝Gh，拉力做的总功W ＝Fs＝F×nh＝nFh，机械效率η＝ ＝ ＝ 。
有用 总
甲图中，使用的是定滑轮，n ＝1，机械效率η ＝ ＝ ×100%≈90.9%；
甲 甲
乙图中，使用的是定滑轮，n ＝1，机械效率η ＝ ＝ ×100%≈83.3%；
乙 乙丙图中，使用的是动滑轮，n ＝2，机械效率η ＝ ＝ ×100%≈45.5%；
丙 丙
丁图中，使用的是滑轮组，n ＝2，机械效率η ＝ ＝ ×100%＝62.5%。
丁 丁
A、由上面计算可知，η ≈90.9%，η ≈45.5%，所以甲的机械效率比丙的大，故A正确；
甲 丙
B、由上面计算可知，η ≈83.3%，η ＝62.5%，所以乙的机械效率比丁的大，故B错误；
乙 丁
C、使用丙提升物体M时，G＝5N，F ＝5.5N，F ＞G，是费力的，故C错误；
M 丙 丙 M
D、由上面计算可知，利用实验测得的数据可以算出机械效率，故D错误。故选：A。
4.某同学设计了一种如图所示的简易电梯，由图可知（ ）。
A．A是动滑轮；
B．B是定滑轮；
C．如果电动机向下拉动绳子，电梯厢将上升；
D．电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等
【答案】C。
【解析】A、图中A滑轮固定不动，因此它是定滑轮，故A错误；
B、图中B滑轮和电梯厢一块运动，因此它是动滑轮，故B错误；
C、如果电动机向下拉动绳子．通过定滑轮改变了力的方向，所以电梯厢将上升，正确；
D、此滑轮组的绳子股数为2股，因此绳子自由端移动的速度为电梯厢运动速度的2倍。故D错误。
5.如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能
直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑
轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（ ）。A． B． C． D．
【答案】D。
【解析】（1）在AC两图中，钩码挂在拉环上（即左边测力计倒置使用），因为弹簧测力计本身有重
力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大
小，故AC错误；
（2）在BD两图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小；
①B图中，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，
而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B错误；
②设两测力计的重力均为G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为F
＝G+G；
1
D图中，左边测力计的示数为：F ＝G；
左 1
手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数（即测力计受到向下的拉力）：F
右
＝F﹣G＝G+G﹣G＝G；
1 1
所以，F ＝F ＝G，能得出正确结论，故D装置中能实现所有的要求；
左 右 1
故选：D。
题组C 培优拔尖练
1．（2021·湖南岳阳市·中考真题）A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，
所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（ ）。A． B． C． D．
【答案】D。
【机械】A．根据杠杆的平衡条件 可知杠杆平衡时
故拉力 ；
B．图B中为定滑轮提升物体，不能省力，只能改变力的方向，绳端拉力 ；
C．图C中使用滑轮组提升物体，动滑轮上有2段绳子承载，自由端拉力 ；
D．图D中使用滑轮组提升物体，动滑轮上有3段绳子承载，自由端拉力 ；其中D图中自由
端拉力最小。故选D。
2．（2021·湖南邵阳市·中考真题）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以
的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为的8N，（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F做功的功率为
（ ）。
A．1.6W B．8W C．3.2W D．16W
【答案】C。
【机械】物体速度v=0.2m/s，绳子移动速度为
1弹簧测力计的示数为的8N，故绳子拉力也为8N，拉力做功的功率为
故C符合题意。故选C。
3．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真题）如图，有人利用该滑轮将G=100N的物体匀速提
升了20cm（不计绳重G和摩擦），此过程克服物体重力做的功为______J，若动滑轮重10N，则
F=______N。
【答案】20；210。
【机械】[1]此过程克服物体重力做的功为 ；
[2]若动滑轮重10N，则 。
4．（2021·湖南邵阳市·中考真题）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以
的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为的8N，（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F做功的功率为
（ ）。
A．1.6W B．8W C．3.2W D．16W
【答案】C。
【机械】物体速度v=0.2m/s，绳子移动速度为
1
弹簧测力计的示数为的8N，故绳子拉力也为8N，拉力做功的功率为故C符合题意。故选C。
