定滑轮的作用_使用动滑轮的好处

2025-01-0604:38:53知识经验8

滑轮装置

【学习目标】1. 理解定滑轮、动滑轮的特性、实质及其作用;2. 掌握滑轮组的功能及其装配方式。

【核心内容】要点一:定滑轮与动滑轮

滑轮,即其周围有槽、中心有轴的,因可连续旋转,可视为可连续旋转的杠杆,仍可用杠杆的平衡原理来分析。

要点详解:

1. 定滑轮:如图甲所示,我们可以将一条直径视作杠杆,圆心即为杠杆的支点。定滑轮的实质是等臂杠杆。定滑轮的特点是其转轴(支点)不会随货物的升降而移动。

2. 动滑轮:如图乙所示,其特点在于其转动轴会随物体一起上下移动。动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆,其转动轴即为阻力作用点。

定滑轮和动滑轮的应用:使用定滑轮虽然无法省力,但可以改变力的方向,使工作更为便捷。而使用动滑轮可以省力,但需多移动距离。

要点二:滑轮组

将定滑轮与动滑轮组合在一起,便构成了滑轮组。

要点详解:

1. 特点:滑轮组既能省力又能改变力的方向,但会费距离。

2. 结论:在使用滑轮组时,若滑轮组由几段绳子吊着动滑轮来提起物体,那么所用的力就是物体总重的几分之一。

若考虑动滑轮的自重,则有:

要点三:根据需求设计滑轮组

1. 根据需求确定动滑轮上绳的段数。

2. 根据绳的段数确定动滑轮的数量:一个动滑轮可以拉动两段绳索并改变力的方向;而拉动三段绳索则无法改变力的方向。

设想若需要n段绳(n为偶数),则需要n/2个动滑轮和n/2个定滑轮。在穿绳组装时,绳的固定端应固定在定滑轮下方的挂钩上(即“偶定”)。若不希望改变力的方向,可以少用一个定滑轮。

若n为奇数,则需要额外的动滑轮和定滑轮的数量与之相同。在穿绳时,绳的固定端应系在动滑轮上方的挂钩上(即“奇动”),这无法改变力的方向。若仍需改变力的方向,则应再增加一个定滑轮。

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