滑轮利用了杠杆的原理

A. 滑轮是如何省力的

定滑轮

使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，例如2N=2N，但是可以改变力的方向。属于滑轮原理的应用，和机械功的讨论。实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆。

动滑轮

使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。动滑轮可以看作是一个省力杠杆，O为杠杆的支点，滑轮的轴是阻力的作用点。被提升的物体对轴的作用力是阻力，绳对轮的作用力是动力。提升重物时，如果两边绳子平行，动力臂为阻力臂的两倍;动滑轮平衡时，动力为阻力的一半。因此若不计动滑轮自身所受的重力，使用动滑轮可以省一半力，但这时却不能改变用力的方向，向上拉绳才能将重物提起。

省力滑轮在生活中很常见，过去航海用帆船上为减小人工拉帆用力，在帆上普遍使用了动滑轮；现代化起重机上，为减小起重卷扬机功率；减小钢丝绳直径；降低吊钩的上升速度(使起重作业更平稳)，都在起重吊钩上安装若干数量的动滑轮。

B. 鐢ㄦ潬鏉嗗師鐞嗘潵瑙ｉ噴鍔ㄦ粦杞涓轰粈涔堣兘鐪佸姏

鏉犳潌鍘熺悊鍏寮忎负鍔ㄥ姏脳鍔ㄥ姏鑷=闃诲姏脳闃诲姏鑷傦紝鐢ㄤ唬鏁板紡琛ㄧず涓篎1路L1=F2路L2銆

鍦ㄤ娇鐢ㄥ姩婊戣疆鏃讹紝鏀鐐瑰湪婊戣疆涓渚у垯鍔ㄥ姏鑷備负2R锛涗娇鐢ㄥ畾婊戣疆鏃讹紝鏀鐐瑰湪婊戣疆鐨勪腑蹇冿紝鍔ㄥ姏鑷備负R銆

閭ｄ箞锛屽湪闃诲姏銆侀樆鍔涜噦閮界浉绛夌殑鎯呭喌涓嬶紝鍥犱负浣跨敤鍔ㄦ粦杞鏃讹紝鍔ㄥ姏鑷傛洿澶э紝鎵浠ュ姩婊戣疆鎵闇瑕佺殑鍔ㄥ姏鏇村皬锛屽嵆鍔ㄦ粦杞姣旇緝鐪佸姏銆

涓嬭竟鍙浠ユ湁鍔╀簬鐞嗚В銆

鎵╁睍璧勬枡:

鏉犳潌鍙堝垎绉拌垂鍔涙潬鏉嗐佺渷鍔涙潬鏉嗗拰绛夎噦鏉犳潌锛屾潬鏉嗗師鐞嗕篃绉颁负鈥滄潬鏉嗗钩琛℃潯浠垛濄傝佷娇鏉犳潌骞宠锛屼綔鐢ㄥ湪鏉犳潌涓婄殑涓や釜鍔涚煩锛堝姏涓庡姏鑷傜殑涔樼Н锛夊ぇ灏忓繀椤荤浉绛夈傚嵆锛氬姩鍔浢楀姩鍔涜噦=闃诲姏脳闃诲姏鑷傦紝鐢ㄤ唬鏁板紡琛ㄧず涓篎1路L1=F2路L2銆

寮忎腑锛孎1琛ㄧず鍔ㄥ姏锛孡1琛ㄧず鍔ㄥ姏鑷傦紝F2琛ㄧず闃诲姏锛孡2琛ㄧず闃诲姏鑷傘備粠涓婂紡鍙鐪嬪嚭锛岃佷娇鏉犳潌杈惧埌骞宠锛屽姩鍔涜噦鏄闃诲姏鑷傜殑鍑犲嶏紝闃诲姏灏辨槸鍔ㄥ姏鐨勫嚑鍊嶃

鍙傝冭祫鏂:鐧惧害鐧剧-鏉犳潌鍘熺悊

C. 鍔ㄦ粦杞鏄浠涔堟潬鏉

鍔ㄦ粦杞鏄鐪佸姏鏉犳潌銆

鍔ㄦ粦杞鏄涓绉嶇畝鍗曠殑鏈烘拌呯疆锛屽叾涓昏佹瀯鎴愭槸涓涓婊戣疆锛岃繖涓婊戣疆鍙浠ュ湪缁崇紗鎴栭摼鏉′笂鑷鐢辨粦鍔ㄣ傚姩婊戣疆鐨勭壒鐐规槸浣跨敤杞杞寸粨鏋勶紝浣垮緱鏂藉姞鍦ㄨ疆杈圭紭鐨勫姏鑳藉熼氳繃杞杞磋浆鍖栦负杈冨皬鐨勫姏鏉ョЩ鍔ㄩ噸鐗┿傝繖绉嶆潬鏉嗙殑宸ヤ綔鍘熺悊鏄锛氬綋澶栭儴鍔涢噺閫氳繃婊戣疆鎷夊姩鐗╀綋鏃讹紝鍔ㄥ姏鑷備細澶т簬闃诲姏鑷傦紝浠庤岃兘澶熷噺灏忔柦鍔犵殑鍔涘苟鏈夋晥鍦扮Щ鍔ㄩ噸鐗┿傝繖浣垮緱鍔ㄦ粦杞鎴愪负涓绉嶇渷鍔涙潬鏉嗐傚湪瀹為檯搴旂敤涓锛屼汉浠缁忓父浣跨敤鍔ㄦ粦杞鏉ユ彁鍗囬噸鐗╂垨鑰呰繘琛屽叾浠栭渶瑕佸ぇ鍔涚殑宸ヤ綔锛屾瘮濡傛彁鍗囧缓绛戞潗鏂欐垨鍦ㄥ伐涓氱敓浜х嚎涓婄Щ鍔ㄤ骇鍝佺瓑銆傜畝鑰岃█涔嬶紝鍔ㄦ粦杞閫氳繃鍏惰疆杞寸粨鏋勪娇寰楀伐浣滄洿涓鸿交鏉惧拰鎮旇皑楂樻晥銆傜敱浜庡畠鑳藉熷噺闀囧竼灏戞柦鍔涚殑澶у皬骞舵彁楂樺伐浣滄晥鐜囷紝鍥犳ゅ湪瀹為檯鐢熸椿涓寰楀埌浜嗗箍娉涘簲鐢ㄣ

鏇村叿浣撳湴璇达紝鍔ㄦ粦杞鐨勬潬鏉嗕綔鐢ㄤ富瑕佷綋鐜板湪浠ヤ笅鍑犱釜鏂归潰锛

1. 鍔涚殑骞宠涓庤浆鍖锛氬姩婊戣疆鐨勪富瑕佷綔鐢ㄦ槸骞宠鍜岃浆鍖栧姏銆傞氳繃婊戣疆鐨勮捐★紝澶栭儴鏂藉姞寰″墠闆圭殑鎷夊姏琚杞鍖栦负杞杞翠笂鐨勬棆杞鍔涳紝浠庤岃交鏉惧湴绉诲姩閲嶇墿銆傝繖绉嶈浆鍖栬繃绋嬩娇寰楁搷浣滄洿涓鸿交鏉俱

2. 鐪佸姏鏁堟灉锛氱敱浜庡姩婊戣疆鏄鐪佸姏鏉犳潌锛屾墍浠ュ湪浣跨敤鏃跺彲浠ユ湁鏁堝噺灏忔墍闇鐨勫栧姏銆傝繖鎰忓懗鐫鍦ㄥ悓鏍风殑浠诲姟涓嬶紝浣跨敤鍔ㄦ粦杞姣旂洿鎺ユ彁鍗囬噸鐗╄佽交鏉惧緱澶氥

3. 骞挎硾搴旂敤锛氬湪寤虹瓚銆佸伐涓氬拰鍏朵粬棰嗗煙锛屽姩婊戣疆閮藉緱鍒颁簡骞挎硾搴旂敤銆傚畠浠涓嶄粎鎻愰珮浜嗗伐浣滄晥鐜囷紝杩橀檷浣庝簡鍔冲姩寮哄害銆傜壒鍒鏄鍦ㄩ渶瑕侀戠箒鎼杩愰噸鐗╃殑鍦哄悎锛屽姩婊戣疆鐨勪綔鐢ㄥ挨涓洪噸瑕併

鎬讳箣锛岄氳繃瀵瑰姩婊戣疆鐨勬潬鏉嗕綔鐢ㄧ殑瑙ｆ瀽锛屾垜浠鍙浠ョ湅鍒板畠濡備綍鍦ㄥ疄闄呭簲鐢ㄤ腑涓轰汉浠甯︽潵渚垮埄鍜屾晥鐩娿

D. 婊戣疆鐨勭渷鍔涙槸濡備綍宸ヤ綔鐨勫憿锛

婊戣疆鏄涓涓鍛ㄨ竟鏈夋Ы锛岃兘澶熺粫杞磋浆鍔ㄧ殑灏忚疆銆傜敱鍙缁曚腑蹇冭酱杞鍔ㄦ湁娌熸Ы鐨勫渾鐩樺拰璺ㄨ繃鍦嗙洏鐨勭怀銆佽兌甯︺閽㈢储銆侀摼鏉＄瓑鎵缁勬垚鐨勫彲浠ョ粫鐫涓蹇冭酱鏃嬭浆鐨勭畝鍗曟満姊板彨鍋氭粦杞銆

濡備笅鍥撅紝鏄涓涓绛夎噦鏉犳潌锛屽傛灉鍦ㄥ畠鐨勪笂鏂瑰拰涓嬫柟鍔犱竴涓鍗婂渾鏉匡紝骞跺湪鏀鐐瑰勫畨瑁呬竴涓杞翠娇瀹冭兘杞鍔锛岃繖灏辨槸婊戣疆銆

濡傛灉涓嶈℃懇鎿︼紝鍙鑰冭檻鏈烘扮殑鑷閲嶏紝鍒橣S=Gh+G鍔╤锛岀敱浜嶴=2h锛屾墍浠ワ紝F= (G鐗+G鍔)/2銆侴鍔ㄧ浉瀵逛簬G鐗╂潵璇村緢灏忥紝鍔ㄦ粦杞浠嶇劧鏄鐪佸姏鐨勩

濡傛灉鑰冭檻鎽╂摝鍜屾満姊扮殑鑷閲岹鍔锛堝疄闄呮満姊帮級锛氬姩鍔涙墍鍋氱殑鍔熺瓑浜庢満姊板厠鏈嶆墍鏈夐樆鍔涙墍鍋氱殑鍔熴傝繖鏃讹紝畏= Gh/FS锛岀敱浜嶴=2h锛屾墍浠ワ紝F=G/2畏锛屛锋槸鏈烘版晥鐜锛屾绘槸灏忎簬1鐨勶紝鍗冲姩婊戣疆浠嶇劧鏄鐪佸姏鐨勩

鐗瑰埆鎻愰啋锛氬苟涓嶆槸鎵鏈夌殑鍔ㄦ粦杞閮藉彲浠ョ渷鍔涚殑銆備笅鍥句腑锛屽彸杈圭殑鍔ㄦ粦杞鏄璐瑰姏鐨勩

婊戣疆鏄鍙樺舰鏉犳潌锛屽睘浜庢潬鏉嗙被绠鍗曟満姊帮紝鐢ㄩ斿緢骞裤傚湪鎴戝浗鏃╁湪鎴樺浗鏃舵湡钁椾綔銆婂ⅷ缁忋涓灏辨湁鍏充簬婊戣疆鐨勮拌浇銆傛粦杞缁勫湪璧烽噸鏈恒鍗锋壃鏈銆佸崌闄嶆満绛夋満姊颁腑寰楀埌骞挎硾搴旂敤銆傚伐鍘備腑甯哥敤鐨勫樊鍔ㄦ粦杞锛堜織绉鎵嬫媺钁鑺锛変篃鏄涓绉嶆粦杞缁勩

闃垮熀绫冲痉璇︾粏鍦拌В閲婁簡婊戣疆鐨勮繍鍔ㄥ︾悊璁猴紝鎹璇撮樋鍩虹背寰锋浘缁忕嫭鑷浣跨敤澶嶅紡婊戣疆鎷夊姩涓鑹樿呮弧浜嗚揣鐗╀笌涔樺㈢殑澶ф捣鑸广傝タ鍏冧竴涓栫邯锛甯岀綏鍒嗘瀽骞朵笖鍐欏嚭鍏充簬澶嶅紡婊戣疆鐨勭悊璁猴紝璇佹槑浜嗚礋杞戒笌鏂藉姏鐨勬瘮渚嬬瓑浜庢壙鎷呰礋杞界殑缁崇储娈电殑鏁扮洰锛屽嵆鈥滄粦杞鍘熺悊鈥濄

E. 动滑轮省力原理

原理：动滑轮可以看做是一个省力杠杆，O为杠杆的支点，滑轮的轴是阻力的作用点。被提升的物体对轴的作用力是阻力，绳对轮的作用力是动力。提升重物时，如果两边绳子平行，动力臂为阻力臂的两倍；动滑轮平衡时，动力为阻力的一半。

定义

使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。动滑轮可以看做是一个省力杠杆，O为杠杆的支点，滑轮的轴是阻力的作用点。被提升的物体对轴的作用力是阻力，绳对轮的作用力是动力。提升重物时，如果两边绳子平行，动力臂为阻力臂的两倍；动滑轮平衡时，动力为阻力的一半。因此若不计动滑轮自身所受的重力，使用动滑轮可以省一半力，但这时却不能改变用力的方向，向上拉绳才能将重物提起。

定义1：轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。

定义2：若将重物直接挂在滑轮上，在提升重物时滑轮也一起上升，这样的滑轮叫动滑轮。

定义3：如果人站在所拉物体上拉动绳子时，相对地面运动的滑轮反而相当于定滑轮，固定不动的为动滑轮，因此动滑轮的定义为相对于施力的人来说如果滑轮运动则为动滑轮，否则为定滑轮。

计算

一、F=G/2(理想化，不计滑轮受到的重力且只有一个动滑轮）

二、F=(G+G动滑轮）/2（考虑了动滑轮受到的重力且只有一个动滑轮）

三、F=(G+G动滑轮）/（n代表接在动滑轮上的绳子的段数，这是一个滑轮组）

F. 鐗╃悊鍔ㄦ粦杞鍜屽畾婊戣疆鍏寮

鍦ㄧ墿鐞嗗︿腑锛屽姩婊戣疆鍜屽畾婊戣疆鏄涓ょ嶅熀鏈鐨勬満姊拌呯疆锛屽畠浠鍚勮嚜鍏锋湁鐙鐗圭殑鍔涘︾壒鎬с傞栧厛锛屽姩婊戣疆鍒╃敤浜嗘潬鏉嗗師鐞嗭紝鍏跺叕寮忎负F=G/2锛屽叾涓璅浠ｈ〃鍔ㄥ姏锛孏鏄琚鎻愬崌鐗╀綋鐨勯噸鍔涖備娇鐢ㄦ椂锛屽姩鍔涜噦鏄闃诲姏鑷傜殑涓ゅ嶏紝杩欐剰鍛崇潃鍔ㄥ姏鍙闇鏄闃诲姏鐨勪竴鍗婏紝浠庤岃揪鍒扮渷鍔涚殑鏁堟灉銆傜劧鑰岋紝鍔ㄦ粦杞鐨勪娇鐢ㄩ檺鍒跺湪浜庢梺閿嬭牏瀹冧笉鑳芥敼鍙樺姏鐨勬柟鍚戯紝闇瑕佸悜涓婃媺鍔ㄧ怀瀛愭墠鑳芥彁鍗囩墿浣擄紝涓旈渶鑰冭檻鍔ㄦ粦杞鑷韬鐨勯噸鍔涘奖鍝嶏紝濡傛灉涓嶈★紝鍙浠ョ渷涓鍗婄殑鍔涖

鐩告瘮涔嬩笅锛屽畾婊戣疆鐨勬牳蹇冨湪浜庢敼鍙樺姏鍩哄崠鐨勬柟鍚戯紝鑰屼笉鑺傜渷鍔涖傚叾鍏寮忎负F=G锛岃〃绀烘媺鍔涚瓑浜庤鎻愬崌鐗╃殑閲嶉噺銆備娇鐢ㄥ畾婊戣疆鏃讹紝缁崇储涓ょ鐨勬媺鍔涜繍闄鐩哥瓑锛屼笉璁虹墿浣撲笂鍗囨垨涓嬮檷锛屾満姊版晥鐜囨帴杩戜簬1锛屽洜涓轰笉鐪佸姏涔熶笉璐瑰姏銆傚湪瀹為檯搴旂敤涓锛岄氬父涓よ偂缁冲瓙閰嶄竴涓鍔ㄦ粦杞锛岃繖鏄甯歌佺殑閰嶇疆鍘熷垯銆

婊戣疆缁勭殑鐪佸姏璁＄畻鍒欐洿涓哄嶆潅锛屾秹鍙婄怀瀛愯嚜鐢辩绉诲姩鐨勮窛绂籹銆佺墿浣撶Щ鍔ㄧ殑閫熷害v鐗┿侀噸鐗╂彁鍗囩殑楂樺害h浠ュ強鎵块噸缁冲瓙娈垫暟n绛夊彉閲忋傚叕寮忎负s=nh锛孎鎷=锛1/n锛*G鎬伙紝杩欒〃鏄庨氳繃璋冩暣缁冲瓙娈垫暟锛屽彲浠ュ湪涓瀹氱▼搴︿笂鏀瑰彉鐪佸姏鐨勬晥鏋溿

鎬荤殑鏉ヨ达紝鍔ㄦ粦杞鍜屽畾婊戣疆鍦ㄦ彁鍗囬噸鐗╂椂鎻愪緵浜嗕笉鍚岀殑鍔涘﹁В鍐虫柟妗堬紝鍔ㄦ粦杞鐪佸姏浣嗕笉鏀瑰彉鏂瑰悜锛屽畾婊戣疆鍒欎繚鎸佹柟鍚戜笉鍙橈紝浣嗕笉鐪佸姏銆傜悊瑙ｅ苟鎺屾彙杩欎簺鍏寮忓拰鍘熺悊锛屾湁鍔╀簬鎴戜滑鍦ㄥ疄闄呭伐绋嬪拰鏃ュ父鐢熸椿涓鏇存湁鏁堝湴杩愮敤杩欎簺鏈烘拌呯疆銆