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滑轮

补充:0  浏览:5475  发布时间:2011-10-12
  滑轮是一个周边有槽,能够绕轴转动的小轮。由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成的可以绕着中心轴转动的简单机械叫做滑轮。
  滑轮的种类
  定义
  滑轮是一个周边有槽,能够绕轴转动的小轮。   
  【由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成的可以绕着中心轴转动的简单机械叫做滑轮。】   
  滑轮是变形杠杆,属于杠杆类简单机械,用途很广。在我国早在战国时期的著作《墨经》中就有关于滑轮的记载。中心轴固定不动的滑轮叫定滑轮,是变形的等臂杠杆,不省力但可以改变力的方向。中心轴跟重物一起移动的滑轮叫动滑轮,是变形的不等臂杠杆,能省一半力,但不改变力的方向。实际中常把一定数量的动滑轮和定滑轮组合成各种形式的滑轮组。滑轮组既省力又能改变力的方向。   工厂中常用的差动滑轮(俗称手拉葫芦)也是一种滑轮组。滑轮组在起重机、卷扬机、升降机等机械中得到广泛应用。滑轮在人教版科学六年级上、沪教八年级(全一册)等书中曾以知识点的形式出现,要求分辨省力、变向、和画滑轮组。
  材质
  木滑轮、钢滑轮和工程塑料滑轮
  使用方法
  定滑轮、动滑轮以及动、定滑轮组成的滑轮组
  数目
  单滑轮、双滑轮、三滑轮、四滑轮以至多轮等多种
  作用
  导向滑轮、平衡滑轮
  连接方式
  吊钩式、链环式、吊环式和吊链式。
  构造
  滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成,可以达到既省力又改变力作用方向的目的。使用中,省力多少和绳子的绕法,决定于滑轮组的使用效果。动滑轮被两根绳子承担,即每根绳承担物体和动滑轮   力就是物体和动滑轮总重的几分之一。   
  数,原则是:n为奇数时,绳子从动滑轮为起始。用一个动滑轮时有三段绳子承担,其后每增加一个动滑轮增加二段绳子。如:n=5,则需两个动滑轮(3+2)。n为偶数时,绳子从定滑轮为起始,这时所有动滑轮都只用两段绳子承担。如:n=4,则需两个动滑轮(2+2)。   
  其次,按要求确定定滑轮个数,原则是:一般的:两股绳子配一个动滑轮,一个动滑轮一般配一个定滑轮。力作用方向不要求改变时,偶数段绳子可减少一个定滑轮;要改变力作用方向,需增加一个定滑轮。   
  综上所说,滑轮组设计原则可归纳为:奇动偶定;一动配一定,偶数减一定,变向加一定。   由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成的可以绕着中心轴转动的简单机械。滑轮是杠杆的变形,属于杠杆类简单机械。在我国早在战国时期的著作《墨经》中就有关于滑轮的记载。中心轴固定不动的滑轮叫定滑轮,是变形的等臂杠杆,不省力但可以改变力的方向。中心轴跟重物一起移动的滑轮叫动滑轮,是变形的不等臂杠杆,能省一半力,但不改变力的方向。实际中常把一定数量的动滑轮和定滑轮组合成各种形式的滑轮组。滑轮组既省力又能改变力的方向。   工厂中常用的差动滑轮(俗称手拉葫芦)也是一种滑轮组。滑轮组在起重机、卷扬机、升降机等机械中得到广泛应用。   
  滑轮有两种:定滑轮和动滑轮 ,组合成为滑轮组。   
  (1)定滑轮   
  定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向.   
  定滑轮的特点   
  通过定滑轮来拉钩码并不省力。通过或不通过定滑轮,弹簧秤的读数是一样的。可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便。   
  定滑轮的原理   
  定滑轮实质是个等臂杠杆,动力L1.阻力L2臂都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。   
  (2)动滑轮   
  动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省1/2力多费1倍距离.   
  动滑轮的特点   
  使用动滑轮能省一半力,费距离。这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离。    动滑轮的原理   
  动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆。   
  (3)滑轮组    
  滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组,既省力又可改变力的方向.   
  滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.   
  使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,动力移动的距离大于重物移动的距离.   
  滑轮组的用途:   
  为了既节省又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。   
  省力的大小   
  使用滑轮组时,滑轮组用几段绳吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。   
  滑轮组的特点   
  用滑轮组做实验,很容易看出,使用滑轮组虽然省了力,但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。
  定滑轮
  定义
  使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮
  特点
  定滑轮实质是等臂杠杆,不省力,但可改变作用力方向.   
  杠杆的动力臂和阻力臂分别是滑轮的半径,由于半径相等,所以动力臂等于阻力臂,杠杆既不省力也不费力。   
  通过定滑轮来拉物体并不省力。通过或不通过定滑轮,弹簧测力计的读数是一样的。可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便。
  原理
  定滑轮实质是个等臂杠杆,动力臂(L1)、阻力臂(L2)都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。
  特点
  动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省1/2力多费1倍距离.   
  使用动滑轮能省一半力,费距离。这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离。   轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮,称为动滑轮。它是变形的不等臂杠杆,能省一半力(不考虑滑轮的重力与摩擦力的情况下),但不改变用力的方向。 
  使用动滑轮能省一半力,费距离。这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离是钩码升高的距离的2倍,即费了距离。不能改变力的方向。随着物体的移动而移动。
  原理
  不改变力的方向,动滑轮的原动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆。(省力)
  定义
  滑轮组:由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组,既省力又可改变力的方向. 
  用途
  为了既节省又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。省力的大小   
  使用滑轮组时,G物+G动滑轮有几条绳索承受,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
特点
  滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.   
  使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,动力移动的距离大于重物移动的距离.费距离的多少主要看定滑轮的饶绳子的段数.   
  用滑轮组做实验,很容易看出,使用滑轮组虽然省了力,但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。
关系
  几个关系(滑轮组竖直放置时):(1)s=nh (2)F=G总 /n(不计摩擦)   
  其中 s:绳端移动的距离 h:物体上升的高度   
  G总:物体和动滑轮的总重力   
  F:绳端所施加的力 n:拉重物的绳子的段数   
  F=1/n×(G物+G动)
  在绕时遵循:奇动(滑轮)偶定(滑轮)的原则   
  在进行连接滑轮组时,要一个动滑轮一个定滑轮的连,否则将连接失败   
  根据F=(1/n)G可知,不考虑摩擦及滑轮重,要使2400N的力变为400N需六段绳子,再根据偶定奇动原则,有偶数段绳子,故绳子开端应从定滑轮开始,因为要六段绳子,所以需要三个并列的整体动滑轮,对应的,也需要三个并列的定滑轮,从定滑轮组底部的勾勾处绕起,顺次绕过第一个动滑轮,第一个定滑轮,第二个…直到最后一段绳子绕过第三个定滑轮,此时绳子方向即向下,且会使拉力为400N(不考虑摩擦与滑轮重)

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