12.3 滑轮 导学案 2025-2026学年人教版八年级物理下册

该初中物理导学案围绕“滑轮”展开，核心知识点包括定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点及应用，轮轴和斜面。通过课前观察旗杆、起重机等生活中的滑轮实例导入，建立物理与生活的联系，学习支架从定义到实验探究再到杠杆实质分析，层层递进。 资料亮点突出科学探究与科学思维，设计实验活动让学生动手组装滑轮、测量力和距离，培养设计实验和分析论证能力，用杠杆平衡条件分析滑轮实质，滑轮组绕绳规律培养模型建构能力，联系生活应用体会机械贡献，配有典型例题、易错点总结及思维导图，助力学生巩固提升。

12.3 滑轮 导学案 【学习目标】 核心素养维度 学习目标 物理观念 知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点，理解滑轮实质是变形的杠杆。能识别生活中的滑轮。 科学思维 能通过实验探究定滑轮和动滑轮的特点，运用杠杆平衡条件分析滑轮的省力情况，会组装滑轮组。 科学探究 经历探究滑轮特点的实验过程，培养设计实验、收集数据、分析论证的能力，学会控制变量法。 科学态度与责任 关注滑轮在起重机、吊车等设备中的应用，体会机械对人类社会的贡献，培养安全使用机械的意识。 学习重点： 定滑轮和动滑轮的特点；滑轮组的省力规律和绕绳方法。 学习难点： 滑轮组的省力判断与绕绳设计；对滑轮实质（杠杆）的理解。 【课前预习案】 1. 观察生活中的滑轮：旗杆顶部的滑轮、起重机吊臂上的滑轮、电梯的滑轮等，它们有什么区别？ 2. 阅读教材，了解定滑轮和动滑轮的定义及特点。 【我的疑惑】__________________________ 【课中探究案】 一、定滑轮和动滑轮 【活动一】组装定滑轮和动滑轮，用弹簧测力计测量力的大小，并记录物体移动距离和拉力移动距离。 1. 定滑轮： 轴 ______ 的滑轮。 滑轮 物重G/N 拉力F/N 物体上升距离h/cm 拉力移动距离s/cm 结论 定滑轮 特点：不省力，F = __ ；不省距离，s = ____ ；可以改变力的 __ 。 2. 动滑轮：工作时，轴随重物一起 的滑轮叫动滑轮。 滑轮类型 物重G/N 拉力F/N 物体上升距离h/cm 拉力移动距离s/cm 结论 动滑轮 特点：省力，F = __ __（不计动滑轮重、绳重和摩擦）； 考虑滑轮重省力情况是： F = ；费距离，s = ____ ； 不能改变力的方向。 【注意】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。 3.分析定、动滑轮的实质。 定滑轮实质：动力臂是阻力臂 _____ 倍的省力杠杆。 动滑轮实质：是一个 _____ _ 杠杆（动力臂等于阻力臂）。 二、滑轮组 【活动二】组装滑轮组，探究省力规律。 1.滑轮组： 由 ______ 和 ______ 组合而成的装置。 结论：使用滑轮组既可以 ； 又可以改变 。 2.省力规律：思考下面这两种绕线方式有什么不同？请实际做一做，做完后填写表格。 绳子的 起点 拉力的 方向 物重/N 拉力的大小/N 物体上升高度/cm 绳子末端移动的距离/cm 甲 乙 丙 丁 总结：①使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的 ____ _ ，即F = ___ _ （不计摩擦和绳重）。距离关系：s = ______ 。（n为承担物重的绳子段数）。 ②绕绳方法：当n为奇数时，绳子起始端固定在 _____ 上；当n为偶数时，绳子起始端固定在 _____ _ 上。（“奇动偶定”） 练一练： 思考：若每个滑轮重30 N，结果如何？ 总结： 滑轮 定义 种类 特点 实质 图例 作用 周边有槽，可 以绕着装在框子里的轴转动的小轮 定 滑 轮 轴固定不动，轮绕轴心转动 等臂杠杆 能改变施力的方向 动 滑 轮 轮随物体一起移动 动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆 能省一半力 滑轮组 动 滑 轮 和定 滑 轮 组合在一起 既能省力，也能改变施力的方向 三、轮轴和斜面 1.定义： 由绕共同轴线转动的 ______ 和 ______ 组成的简单机械。例如： 水龙头 门把手 扳手 自行车脚蹬子 自行车把手 实质： 轮轴相当于一个 ______ 杠杆（动力臂为轮半径，阻力臂为轴半径）。 省力情况： 动力作用在 _____ 上时省力，作用在 _____ 上时费力。 五、斜面 定义： 与水平方向有一定倾角的面。 作用： 省力，但费距离。斜面越平缓（L越大），越省力。 应用： 盘山公路 螺丝钉螺纹 斜面传送带 【典型例题】 例1 用如图所示的滑轮组匀速提升重物，已知物重G=100N，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），求拉力F的大小。 【解析】 承担重物的绳子段数n=3，F = (G + G动) / n = (100+20)/3 = 40N。 【易错提醒】 注意动滑轮自重的影响，不计绳重和摩擦时，F = (G+G动)/n。 对应练习1： 若上题中动滑轮重不计，则拉力F为多少？ 例2 如图所示，用滑轮组将重为600N的物体A匀速提升2m，拉力F为250N（不计绳重和摩擦），求动滑轮的重力和绳子自由端移动的距离。 【解析】 由F = (G+G动)/n得，250 = (600+G动)/3，G动=150N。s=nh=3×2=6m。 对应练习2： 用滑轮组提升重物，物体上升2m，绳子自由端移动了6m，则承担重物的绳子段数为 ______ 。若物重为300N，拉力为120N（不计绳重和摩擦），则动滑轮重为 ______ N。 例3 请用笔画线代替绳子，将图中的滑轮组绕绳，要求拉力方向向下且最省力。 【解析】 最省力要求承担重物的绳子段数最多，n=3，绳子起始端固定在动滑轮上，最后绕过定滑轮向下拉。 【易错提醒】 绕绳时注意“奇动偶定”原则，且最后一段绳子的方向要与拉力方向一致。 例4 在图所示两个滑轮中，其中B是______（选填“定”或“动”）滑轮；它们组合在一起构成一个滑轮组，当物体移动1m时，绳子的自由端移动距离是______m；当拉绳子的速度增大时，物体受到的摩擦力大小______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 动 3 不变 【解析】由图可知，A滑轮的轴固定不动，是定滑轮，B滑轮可以随物体运动，是动滑轮，它们组合在一起构成一个滑轮组；承担物体的绳子段数，绳子自由端移动的距离；当拉绳子的速度增大时，由于接触面的粗糙程度和物体对地面的压力不变，所以物体受到的摩擦力不变。 【易错提醒】判断定动滑轮的小妙招:将水平放置的滑轮组转动90度，使物体在下，靠近物体的是动滑轮。 【易错点总结】 易错点1：混淆定滑轮和动滑轮的特点 定滑轮不省力不省距离，改变方向；动滑轮省力但费距离，不改变方向。 易错点2：滑轮组中承担重物的绳子段数判断错误 数绳子段数时，要看与动滑轮直接接触的绳子段数，不包括定滑轮上的绳子。 易错点3：忽略动滑轮自重 当题目给出动滑轮重时，F=(G+G动)/n；若不考虑，则F=G/n。 易错点4：绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系 s = nh，n为承担重物的绳子段数。 【课堂检测】 1. 定滑轮的实质是 ______ 杠杆，动滑轮的实质是动力臂是阻力臂 ______ 倍的杠杆。 2. 使用定滑轮时，若不计摩擦，拉力F与物重G的关系是F ______ G；使用动滑轮时，若不计摩擦和绳重，F ______ G。 3. 如图所示，用定滑轮匀速提升重物，若物重为100N，则拉力F为（ ） A. 100N B. 50N C. 200N D. 无法确定 4. 用动滑轮匀速提升重物，若物重为200N，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），则拉力F为（ ） A. 200N B. 100N C. 110N D. 220N 5. 关于滑轮组，下列说法正确的是（ ） A. 滑轮组既可以省力也可以省距离 B. 滑轮组既可以省力也可以改变力的方向 C. 滑轮组既可以省距离也可以改变力的方向 D. 滑轮组既省力又省距离 6. 如图，用滑轮组提升重物，承担重物的绳子段数为 ______ ，拉力F与物重G的关系为F = ______ （不计摩擦和绳重）。 7. 用如图所示的滑轮组匀速提升重物，若拉力F=60N，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），则物重G为 ______ N。 8. 用滑轮组将重为300N的物体提升2m，绳子自由端移动的距离为6m，则承担重物的绳子段数为 ______ ，拉力F为 ______ N（不计摩擦和绳重）。 9. 使用滑轮组时，若承担重物的绳子段数n=4，则当物体上升0.5m时，绳子自由端移动的距离为 ______ m。 10. 请用笔画线代替绳子，将图中的滑轮组绕绳，要求最省力且拉力方向向下。 11. 用如图所示的滑轮组匀速提升重800N的物体，所用的拉力F为300N（不计绳重和摩擦），求动滑轮的重力和绳子自由端移动的速度与物体上升速度的关系。 12. 如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组提升同一重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 甲更省力 B. 乙更省力 C. 甲、乙一样省力 D. 无法比较 13. 如图，用滑轮组拉动水平地面上的物体，物体A重200N，与地面间的摩擦力为60N，若不计滑轮重和摩擦，则拉力F为 ______ N；若物体移动1m，则绳子自由端移动 ______ m。 14. 某建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组将重为1200N的物体匀速提升3m，所用拉力为500N（不计绳重和摩擦）。求： (1) 动滑轮的重力； (2) 绳子自由端移动的距离； (3) 若用该滑轮组提升重为1800N的物体，求拉力大小。 【本课知识结构图 · 思维导图】 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.3 滑轮 导学案 【学习目标】 核心素养维度 学习目标 物理观念 知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点，理解滑轮实质是变形的杠杆。能识别生活中的滑轮。 科学思维 能通过实验探究定滑轮和动滑轮的特点，运用杠杆平衡条件分析滑轮的省力情况，会组装滑轮组。 科学探究 经历探究滑轮特点的实验过程，培养设计实验、收集数据、分析论证的能力，学会控制变量法。 科学态度与责任 关注滑轮在起重机、吊车等设备中的应用，体会机械对人类社会的贡献，培养安全使用机械的意识。 学习重点： 定滑轮和动滑轮的特点；滑轮组的省力规律和绕绳方法。 学习难点： 滑轮组的省力判断与绕绳设计；对滑轮实质（杠杆）的理解。 【课前预习案】 1. 观察生活中的滑轮：旗杆顶部的滑轮、起重机吊臂上的滑轮、电梯的滑轮等，它们有什么区别？ 2. 阅读教材，了解定滑轮和动滑轮的定义及特点。 【我的疑惑】__________________________ 【课中探究案】 一、定滑轮和动滑轮 【活动一】组装定滑轮和动滑轮，用弹簧测力计测量力的大小，并记录物体移动距离和拉力移动距离。 1. 定滑轮： 轴 __固定不动____ 的滑轮。 滑轮 物重G/N 拉力F/N 物体上升距离h/cm 拉力移动距离s/cm 结论 定滑轮 特点：不省力，F = _G_ ；不省距离，s = __h__ ；可以改变力的 _方向_ 。 2. 动滑轮：工作时，轴随重物一起 移动 的滑轮叫动滑轮。 滑轮类型 物重G/N 拉力F/N 物体上升距离h/cm 拉力移动距离s/cm 结论 动滑轮 特点：省力，F = _G/2___（不计动滑轮重、绳重和摩擦）； 考虑滑轮重省力情况是： F =费距离，s = __2h__ ； 不能改变力的方向。 【注意】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。 3.分析定、动滑轮的实质。 定滑轮实质：动力臂是阻力臂 __2倍___ 倍的省力杠杆。 动滑轮实质：是一个 ____等臂_ _ 杠杆（动力臂等于阻力臂）。 二、滑轮组 【活动二】组装滑轮组，探究省力规律。 1.滑轮组： 由 ___定滑轮___ 和 ____动滑轮__ 组合而成的装置。 结论：使用滑轮组既可以 省力 ； 又可以改变 拉力的方向 。 2.省力规律：思考下面这两种绕线方式有什么不同？请实际做一做，做完后填写表格。 绳子的 起点 拉力的 方向 物重/N 拉力的大小/N 物体上升高度/cm 绳子末端移动的距离/cm 甲 乙 丙 丁 总结：①使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的 __几分之一____ ，即F = ___F = (G + G动) / n___ （不计摩擦和绳重）。距离关系：s = __nh____ 。（n为承担物重的绳子段数）。 ②绕绳方法：当n为奇数时，绳子起始端固定在 ____动滑轮__ 上；当n为偶数时，绳子起始端固定在 ___定滑轮___ 上。（“奇动偶定”） 练一练： 思考：若每个滑轮重30 N，结果如何？ 总结： 滑轮 定义 种类 特点 实质 图例 作用 周边有槽，可 以绕着装在框子里的轴转动的小轮 定 滑 轮 轴固定不动，轮绕轴心转动 等臂杠杆 能改变施力的方向 动 滑 轮 轮随物体一起移动 动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆 能省一半力 滑轮组 动 滑 轮 和定 滑 轮 组合在一起 既能省力，也能改变施力的方向 三、轮轴和斜面 1.定义： 由绕共同轴线转动的 ___大轮___ 和 ___小轮___ 组成的简单机械。例如： 水龙头 门把手 扳手 自行车脚蹬子 自行车把手 实质： 轮轴相当于一个 ___省力___ 杠杆（动力臂为轮半径，阻力臂为轴半径）。 省力情况： 动力作用在 ___大轮__ 上时省力，作用在 ___小轮__ 上时费力。 五、斜面 定义： 与水平方向有一定倾角的面。 作用： 省力，但费距离。斜面越平缓（L越大），越省力。 应用： 盘山公路 螺丝钉螺纹 斜面传送带 【典型例题】 例1 用如图所示的滑轮组匀速提升重物，已知物重G=100N，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），求拉力F的大小。 【解析】 承担重物的绳子段数n=3，F = (G + G动) / n = (100+20)/3 = 40N。 【易错提醒】 注意动滑轮自重的影响，不计绳重和摩擦时，F = (G+G动)/n。 对应练习1： 若上题中动滑轮重不计，则拉力F为多少？ 答案：33.3N 解析： F = G/n = 100/3 ≈ 33.3N。 例2 如图所示，用滑轮组将重为600N的物体A匀速提升2m，拉力F为250N（不计绳重和摩擦），求动滑轮的重力和绳子自由端移动的距离。 【解析】 由F = (G+G动)/n得，250 = (600+G动)/3，G动=150N。s=nh=3×2=6m。 对应练习2： 用滑轮组提升重物，物体上升2m，绳子自由端移动了6m，则承担重物的绳子段数为 ______ 。若物重为300N，拉力为120N（不计绳重和摩擦），则动滑轮重为 ______ N。 答案：3；60 解析： n = s/h = 6/2 = 3；由F = (G+G动)/n得，120 = (300+G动)/3，G动=60N。 例3 请用笔画线代替绳子，将图中的滑轮组绕绳，要求拉力方向向下且最省力。 【解析】 最省力要求承担重物的绳子段数最多，n=3，绳子起始端固定在动滑轮上，最后绕过定滑轮向下拉。 【易错提醒】 绕绳时注意“奇动偶定”原则，且最后一段绳子的方向要与拉力方向一致。 例4 在图所示两个滑轮中，其中B是______（选填“定”或“动”）滑轮；它们组合在一起构成一个滑轮组，当物体移动1m时，绳子的自由端移动距离是______m；当拉绳子的速度增大时，物体受到的摩擦力大小______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 动 3 不变 【解析】由图可知，A滑轮的轴固定不动，是定滑轮，B滑轮可以随物体运动，是动滑轮，它们组合在一起构成一个滑轮组；承担物体的绳子段数，绳子自由端移动的距离；当拉绳子的速度增大时，由于接触面的粗糙程度和物体对地面的压力不变，所以物体受到的摩擦力不变。 【易错提醒】判断定动滑轮的小妙招:将水平放置的滑轮组转动90度，使物体在下，靠近物体的是动滑轮。 【易错点总结】 易错点1：混淆定滑轮和动滑轮的特点 定滑轮不省力不省距离，改变方向；动滑轮省力但费距离，不改变方向。 易错点2：滑轮组中承担重物的绳子段数判断错误 数绳子段数时，要看与动滑轮直接接触的绳子段数，不包括定滑轮上的绳子。 易错点3：忽略动滑轮自重 当题目给出动滑轮重时，F=(G+G动)/n；若不考虑，则F=G/n。 易错点4：绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系 s = nh，n为承担重物的绳子段数。 【课堂检测】 1. 定滑轮的实质是 ______ 杠杆，动滑轮的实质是动力臂是阻力臂 ______ 倍的杠杆。 答案：等臂；2 2. 使用定滑轮时，若不计摩擦，拉力F与物重G的关系是F ______ G；使用动滑轮时，若不计摩擦和绳重，F ______ G。 答案：=；< 3. 如图所示，用定滑轮匀速提升重物，若物重为100N，则拉力F为（ ） A. 100N B. 50N C. 200N D. 无法确定 答案：A 解析： 定滑轮不省力，F=G=100N。 4. 用动滑轮匀速提升重物，若物重为200N，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），则拉力F为（ ） A. 200N B. 100N C. 110N D. 220N 答案：C 解析： F = (G+G动)/2 = (200+20)/2 = 110N。 5. 关于滑轮组，下列说法正确的是（ ） A. 滑轮组既可以省力也可以省距离 B. 滑轮组既可以省力也可以改变力的方向 C. 滑轮组既可以省距离也可以改变力的方向 D. 滑轮组既省力又省距离 答案：B 解析： 滑轮组可以省力，也可以改变力的方向，但不能省距离。 6. 如图，用滑轮组提升重物，承担重物的绳子段数为 ______ ，拉力F与物重G的关系为F = ______ （不计摩擦和绳重）。 答案：2；G/2 7. 用如图所示的滑轮组匀速提升重物，若拉力F=60N，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），则物重G为 ______ N。 答案：160 解析： 由F = (G+G动)/n得，60 = (G+20)/3，G=160N。 8. 用滑轮组将重为300N的物体提升2m，绳子自由端移动的距离为6m，则承担重物的绳子段数为 ______ ，拉力F为 ______ N（不计摩擦和绳重）。 答案：3；100 解析： n = s/h = 6/2 = 3；F = G/n = 300/3 = 100N。 9. 使用滑轮组时，若承担重物的绳子段数n=4，则当物体上升0.5m时，绳子自由端移动的距离为 ______ m。 答案：2 解析： s = nh = 4×0.5 = 2m。 10. 请用笔画线代替绳子，将图中的滑轮组绕绳，要求最省力且拉力方向向下。 答案： 11. 用如图所示的滑轮组匀速提升重800N的物体，所用的拉力F为300N（不计绳重和摩擦），求动滑轮的重力和绳子自由端移动的速度与物体上升速度的关系。 答案：G动=100N；v绳=3v物 解析： 由F = (G+G动)/n得，300 = (800+G动)/3，G动=100N；v绳=nv物=3v物。 12. 如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组提升同一重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 甲更省力 B. 乙更省力 C. 甲、乙一样省力 D. 无法比较 答案：B 解析： 乙的绳子段数多，更省力。 13. 如图，用滑轮组拉动水平地面上的物体，物体A重200N，与地面间的摩擦力为60N，若不计滑轮重和摩擦，则拉力F为 ______ N；若物体移动1m，则绳子自由端移动 ______ m。 答案：30；2 解析： 水平使用滑轮组时，F = f/n = 60/2 = 30N；s绳 = n s物 = 2×1 = 2m。 14. 某建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组将重为1200N的物体匀速提升3m，所用拉力为500N（不计绳重和摩擦）。求： (1) 动滑轮的重力； (2) 绳子自由端移动的距离； (3) 若用该滑轮组提升重为1800N的物体，求拉力大小。 答案：(1) 300N；(2) 9m；(3) 700N 解析：（1）由图可知， 。 ∵ ∴ （2） （3） 【本课知识结构图 · 思维导图】 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 $