滑轮组的设计思路

2013-08-09 07:30顾以波
初中生世界·八年级物理版 2013年8期
关键词:定滑轮动滑轮滑轮组

顾以波

1.找规律

要正确设计滑轮组,必须知道滑轮组有关规律,请你从图1中分析力F与物重G之间的关系及绕绳特点,找一找规律.

你发现如下规律了吗?

(1)F与G的关系:由图1可知F1

=G,一股绳子直接承担重物;F2=F3=■G,有两股绳子连接动滑轮;F4=F5=■G,有三股绳子连接动滑轮;F6=F7=■G,有四股绳子连接动滑轮;……即F=■G,其中n为连接动滑轮的绳子股数.

(2)绳子的起始端拴在哪个滑轮上:由图1的3、6、7可知n为偶数(n为2、4),绳子的起始端拴在定滑轮上;而由4、5、8可知n为奇数(n为3、5),绳子的起始端拴在动滑轮上.通常简称为“奇动偶定”.

(3)是否改变施力方向:由图1中的2与3或6与7可知,当n为偶数时,定滑轮比动滑轮少一个情况下不改变施力方向、定滑轮与动滑轮个数相等时可改变施力方向;而由4与5可知,当n为奇数时,定滑轮与动滑轮个数相等情况下,不改变施力方向、定滑轮比动滑轮多一个可以改变施力方向.

(4)如何绕绳:当绳子的起始端拴好后,按由里到外,定、动交替(或动、定交替),每个滑轮只绕线一次的方式绕线.

2.确定n的方法

由上可知,设计滑轮组,关键要抓住拴在动滑轮上的绳子股数n,其思路为:由绳子股数及是否需要改变施力方向,确定定滑轮和动滑轮的个数,再确定绳子起始端拴在何滑轮上,然后由里到外、动定交替(或定、动交替),进行绕线.那么如何确定绳子的股数呢?方法为:

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