让我们一起“玩转”滑轮

刘荣芬

DIY定滑轮和动滑轮

器材：瓶盖1个、钉子1枚、皮筋2根、绳子1根、钩码1个.

制作过程：（1）将2根皮筋分别缠在瓶盖上，中间即为滑轮的槽.

（2）将钉子在瓶盖中间穿透，如图1.将瓶盖固定在墙L.制成定滑轮.

（3）将绳子一端系上钩码，绳子绕在瓶盖上的皮筋中间.向下拉绳子.钩码向上移动，如图2.

（4）将瓶盖中的钉子取出，将绳子穿过瓶盖中的小孔后两端系起.用来挂钩码.如图3.

（5）将钉子钉在墙上，将绳子的一端固定在钉子上，从瓶盖上的皮筋中间绕过，制成动滑轮，向上提绳子，钩码向上移动，如图4.

观察：请大家注意观察并思考钉子的位置、作用和物体所挂的位置，以及物体被提升时，滑轮是否随物体一起移动.

定滑轮和动滑轮的定义

滑轮分定滑轮和动滑轮两种.

提升物体时.轴的位置固定不动的滑轮叫定滑轮.使用定滑轮时，定滑轮不随物体的移动而移动，

工作时轴随物体一起移动的滑轮叫动滑轮.动滑轮与物体是一个整体.

例1如图5为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横杆上升，下列滑轮属于动滑轮的是（）.

A.甲

B.乙

C.丙

D.丁

分析：定滑轮和动滑轮的主要区别是动滑轮会随物体一起运动，定滑轮不随物体运动.甲、乙、丙滑轮的轴是固定不动的，是定滑轮.摇动手柄时，丁滑轮会与横杆一起运动.是动滑轮，

答案：D

例2如图6所示.下列说法正确的是（）.

A.甲、乙都是定滑轮

B.甲、乙都是动滑轮

C.甲是定滑轮.乙是动滑轮

D.甲是动滑轮.乙是定滑轮

分析：轴固定不动的滑轮是定滑轮，随物体一起升降的滑轮是动滑轮.甲图中的滑轮与物体G-起升降，是动滑轮：乙图中滑轮的轴固定不动，是定滑轮.

答案：D

定滑轮和动滑轮的实质与工作特点

定滑轮和动滑轮实际上是变形的杠杆.

定滑轮的本质是等臂杠杆.定滑轮的支点在轴心，如图7.根据杠杆平衡条件可知，使用定滑轮不省力也不费力.但可以改变力的方向，向下施加力.可以使物体向上移动.

动滑轮的本质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆.动滑轮的支点在绳子始端与滑轮的切点处.即O点，如图8.根据杠杆平衡条件可知.使用动滑轮可以省一半力，但小能改变力的方向，即力的方向与物体移动方向相同，

倒3如图9所示是利用动滑轮提升重物的情况，下面对动滑轮的分析中，你认为不正确的是（）.

A.动滑轮实质上是可以连续转动的变形杠杆

B.动滑轮的支点在其圆心0处 .

C.由于动滑轮随重物一起运动.其支点的位置也不断变化

D.动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆

分析：动滑轮可以随物体一起运动，其实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，并且可以连续转动，A、D正确，动滑轮的支点在绳子始端与滑轮的切点处，应是图9中的A处.B错误，动滑轮随物体一起运动时，支点A也随之运动.C正确，

答案：B

例4滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械.某同学用定滑轮进行了如图10所示的三个实验.

（1）该同学研究的问题是______.

（2）在研究该问题时，操作弹簧测力计的方法是____________.

分析：（l）由图10可知，该同学使用同一定滑轮提升同一重物时.不断改变拉力的方向，观察拉力的大小是否改变.是在研究拉力的大小与拉力的方向是否有关.（2）研究该问题时，应该让物体保持静止状态或匀速运动状态.故应拉着重物保持静止或沿某一方向匀速拉动重物.

答案：（1）使用定滑轮提升同一重物时，拉力的大小与拉力的方向是否有关 （2）保持重物静止或沿某一方向匀速拉动重物

滑轮组的特点

如果既想省力又想改变力的方向，就要同时使用定滑轮和动滑轮，这样就组装成了滑轮组.动滑轮的个数决定了省力情况.

忽略绳重与摩擦，当有n段绳子承担物重时（即有n段绳子与动滑轮相连）.绳自由端的拉力F=G/nG为物重和动滑轮重的总和.滑轮组省力， 但是费距离，物体移动距离为h.则拉力移动的距离s=nh，

例5 如图11所示.起重机吊臂前端的简单机械是（）.

A.定滑轮

B.动滑轮

C.滑轮组

D.轮轴

分析：由图可知，图中既有动滑轮又有定滑轮，共同组成了滑轮组.有多段绳子承担物重，故这一机械是滑轮组.

答案：C

学即用，练一练：

1.如图12所示，甲、乙两人分别将一个物体拉上去.甲使用的是____，乙使用的是______（均填“定滑轮”或“动滑轮”）

2.如图13是汽车陷进泥潭后司机实行自救的示意图.自救时用到的滑轮是____，其作用是_____.

3.如图14.把重30N的物体匀速向上拉起.弹簧测力计的示数是16N，若不记摩擦.动滑轮重_____N.

参考答案：1.定滑轮动滑轮 2.动滑轮省力 3.2endprint