更新时间:作者:小小条
初中物理简单机械章节的滑轮,在力学板块中,是继摩擦力、浮力之后又一个难点,想学好滑轮,必须对滑轮的相关基础知识有深度的理解。
滑轮的结构

⒈认识滑轮。
滑轮的基本特征:中间有个轴,轮可以绕着这个轴转动,轮的边缘有凹槽,便于绳子在这个凹槽内自由滑动,不至于脱出。
⒉定滑轮和动滑轮。
两者都是滑轮,只是根据使用方式的不同,把不省力,却能改变力的方向的滑轮,称为定滑轮;省力的,但不能改变力的方向的滑轮,称为动滑轮;
定滑轮和动滑轮
⑴认识定滑轮。定滑轮被整体固定住,所拉物体固定在拉绳的一端,物体上下移动,但滑轮是固定不动的,滑轮绕着中间的轴转动,由图可以看出,这种使用场景下,此滑轮就是定滑轮模式。
定滑轮的实质是个等臂杠杆,支点即滑轮的轴心,在平面图上,就是圆的圆心,动力臂和阻力臂等长,拉力F的方向不管怎么变化,动力方向都和圆相切,动力臂都是圆的半径。因此定滑轮不省力也不费力(理想状况下),施力方向可以自由改变。
⑵认识动滑轮。绳子一段被固定,物体挂在滑轮轴线的挂钩上,滑轮随物体一起运动,这种使用场景下,滑轮就变成动滑轮模式。
①动滑轮的支点。在绳子的固定段与滑轮边缘的切点处,而不在滑轮的轴心处,这个同学们一定要搞清楚。
动滑轮不一定省力
②动滑轮不一定省力。一般情况下,动滑轮是省力的,但不是绝对的,如上图右边的动滑轮,就是费力的。
动滑轮动力的方向
③对动滑轮不能改变力的方向的理解。动滑轮其实是可以改变动力的作用方向的,但不是上图这个状态,当动力方向与竖直方向有倾角时,就会有水平方向的分力,滑轮就不会平衡,必定要向动力水平分力的方向运动,变成下图中的状态。
动滑轮不竖直施力
如按图示方向施力,真正使得物体上升的动力,要小于拉力F的,只有拉力沿竖直方向,才是最省力的,书本上说的动滑轮省一半的力,且不能改变力的方向,也是基于理想模型的条件下的,这点同学们要有正确的理解。
总结:滑轮的实质就是杠杆,定滑轮和动滑轮只是按使用方式不同,被分别命名。省力就费距离,费力就省距离,不要单纯从是哪种滑轮去界定省力还是费力。
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