内容正文:
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第二讲
滑 轮
学习内容
1.了解滑轮的结构,并能区分定滑轮和动滑轮;知道定、动滑轮的特点和实质;
2.知道定、动滑轮的距离关系;会对动滑轮进行受力分析;
3.知道滑轮组的定义和特点;会对滑轮组中的动滑轮进行受力分析;
4.能判断出承担物重的绳子的股数,从而正确判断滑轮组的省力情况;
知识梳理
一.定滑轮和动滑轮
周边有槽,中心有一转动轴的轮子叫滑轮,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。
在工作过程中,轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮;在工作过程中,轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。
1.定滑轮:如右图甲所示,我们可把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的 支点,因此,定滑轮实质是等臂杠杆。
定滑轮的特点是它的转轴(支点)不随货物上下移动。
2.动滑轮,如右图乙所示,特点是它的转动轴会随物体上下移动,它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,它的转动轴是阻力作用点。
3.定滑轮和动滑轮的作用
使用定滑轮虽然不能省力,但可以改变用力方向,给工作带来方便。
使用动滑轮可以省力,但要多移动距离。
二.滑轮组
把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组。
1.特点:既可省力,又可以改变用力方向。但费距离。
2.结论:在使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着动滑轮,提起物体所用的力就是总重的几分之一。
S=nh V绳=V物
如果考虑动滑轮的重力,则有。
其中:n表示承担物体的绳子的段数
s表示绳子自由端移动的距离
h表示物体移动的距离
v绳表示绳子自由端移动的速度
v物表示物体移动的速度
在使用滑轮组时,绳子固定在动滑轮上要更省力。
在使用滑轮组时,绳子固定在:定滑轮上,n为偶数;动滑轮上,n为奇数。
三.根据要求设计滑轮组
1.根据要求确定动滑轮上绳的段数。
2.根据绳的段数,确定动滑轮的个数:一个动滑轮可拉2段绳,还能改变用力方向;
但也可以拉三段绳, 但就不能改变用力方向了。
设想如果需要n段绳(n为偶数),那就需要n/2个动滑轮和n/2个定滑轮穿绳组装时,绳的固定端
要固定在定滑轮下的挂钩上(这叫做“偶定”),若不改变力的方向,还可少用一个定滑轮,即个
定滑轮。