滑輪組繩子的穿繞方式及拉力計(jì)算

1、滑輪組繩子的穿繞方式很多，現(xiàn)以串聯(lián)式滑輪為例，介紹幾種滑輪組繩子的穿繞方式1. 一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪（圖1. 47 - 7）2. 個(gè)定滑輪和二個(gè)動(dòng)滑輪（圖1. 47- 8）3. 二個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪（圖.47-9 甲） 4 .二個(gè)定滑輪和二個(gè)動(dòng)滑輪（圖1. 47- 9乙）巧記“口訣”組裝滑輪組初中物理教材中，簡(jiǎn)單滑輪組的組裝問(wèn)題，是學(xué)生在學(xué)習(xí)這一章的一個(gè)難點(diǎn)。根據(jù)不同的要求，設(shè)計(jì)與組裝滑輪組的方法很多。利用口訣：“奇動(dòng)偶定；一動(dòng)配一定；偶數(shù)減一定；變向加一定。”去解決這一問(wèn)題，可以使 學(xué)生準(zhǔn)確記憶和掌握組裝滑輪組的要領(lǐng)。一、滑輪組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析1、基本結(jié)構(gòu)：定滑輪、動(dòng)滑輪、繩子。2、裝配結(jié)

2、構(gòu)分析：特點(diǎn)承擔(dān)動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)設(shè)為“ n” ,裝配結(jié)構(gòu)如下 表所示。公式：已知?jiǎng)踊唫€(gè)數(shù)，求最大省力效果 G=nF x動(dòng)為動(dòng)滑輪數(shù)，n為拉力放大倍數(shù)，x定為定滑輪數(shù) n= 2x 動(dòng)+1不改變方向時(shí)：x定=x動(dòng)，改變方向時(shí)：x定=x動(dòng)+1一般省力效果則為：n=2x動(dòng)不變向時(shí)：X定=x動(dòng)-1 ，變向時(shí)：x定=x動(dòng)繩子段數(shù)n234567動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)112233定滑輪個(gè)數(shù)不變向011223變向122334示意圖二、組裝滑輪組的要領(lǐng)1、確定“ n”根據(jù)題意確定由多少段繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪重力和物體重力。2、確定動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)。（1）、當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)是：-2（2）、當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)是：口23、

3、確定定滑輪的個(gè)數(shù)。口訣：“一動(dòng)配一定，偶數(shù)減一定，變向加一定。（1）在不改變施力的方向時(shí)，以動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)為基數(shù)，按“一動(dòng)配一定，偶 數(shù)減一定”來(lái)確定定滑輪的個(gè)數(shù)。即：一個(gè)動(dòng)滑輪配一個(gè)定滑輪；但當(dāng) 偶數(shù)時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)等于“動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)減一個(gè)”。（2）在需要改變施力的方向時(shí)，仍以動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)為基數(shù)，按“變向加一 定”的方法確定定滑輪的個(gè)數(shù)。即：在“一動(dòng)配一定，偶數(shù)減一定”的基數(shù) 上，再加上一個(gè)定滑輪。4、組裝滑輪組。口訣：“奇動(dòng)偶定”。確定好了動(dòng)滑輪和定滑輪的個(gè)數(shù)后，再確定繩子的起始點(diǎn)。（1）當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的起始點(diǎn)從動(dòng)滑輪開(kāi)始，經(jīng)定滑輪依次按畫(huà)螺旋 線的方法繞線。（2）當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的起始

4、點(diǎn)從定滑輪開(kāi)始，經(jīng)動(dòng)滑輪依次按畫(huà)螺旋 線的方法繞線。三、組裝滑輪組實(shí)例解析 例1某物重為5100N,現(xiàn)有一繩最大只能承擔(dān)1200N站在地面把重物向上 提升。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)滑輪組，并畫(huà)出組裝示意圖。例2某物重為5100N,現(xiàn)有一繩最大只能承擔(dān)1200N站在樓上把重物向上 提升。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)滑輪組，并畫(huà)出組裝示意圖。例3不計(jì)輪重，繩子及摩擦力，不改變施力方向，把物體從地面向上提升， 要求拉力是物重的丄。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)滑輪組，并作出組裝示意圖。6例4不計(jì)輪重，繩子及摩擦力，站在地面把物體從地面向上提升，要求拉力是物重的1。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)滑輪組，并作出組裝示意圖。6【分析與解答1】(1) 確定n。根據(jù)題意n=510

5、0N =4.2在這里n不能四舍五入，n應(yīng)為5段1200N繩子。(2) 確定動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)。n=5為奇數(shù)，則動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)為 2=士=2 (個(gè))。2 2(3) 確定定滑輪個(gè)數(shù)?！耙粍?dòng)配一定，偶數(shù)減一定。” n=5為奇數(shù)，定滑輪 應(yīng)為2個(gè)。但又根據(jù)題意，站在地面把重物和向上提升，需要改變施力的方向，即：“變向加一定”。則應(yīng)在2個(gè)的基礎(chǔ)上再加上一個(gè)，即定滑輪的個(gè)數(shù) 這時(shí)應(yīng)取3個(gè)。(4) 組裝滑輪組。按“奇動(dòng)偶定”，確定繩子的起始點(diǎn)。n=5為奇數(shù)，繩子 的起始點(diǎn)應(yīng)從動(dòng)滑輪的掛鉤上開(kāi)始，經(jīng)定滑輪依次作螺旋線纏繞。如圖所示：【分析與解答2】(1) n=5 51200N(2) 動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)：口二士!=2 (個(gè))2

6、2(3) 定滑輪個(gè)數(shù)：n=5為奇數(shù)，不變向。即：“一動(dòng)配一定”。定滑輪個(gè)數(shù)為 2 (個(gè))。(4) 組裝滑輪組。按“奇動(dòng)偶定”，確定繩子的起始點(diǎn)。n=5為奇數(shù)，繩子 的起始點(diǎn)應(yīng)從動(dòng)滑輪的掛鉤上開(kāi)始，經(jīng)定滑輪依次作螺旋線纏繞。如圖所示：【分析與解答3】(1) 設(shè)拉力為F,物重為G,在不計(jì)滑輪重、不計(jì)摩擦及繩重時(shí)，F(xiàn)=-Gbn由題意可知F=】G則n=6。6(2) 動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)為：|=3 (個(gè))。(3) 定滑輪的個(gè)數(shù)：不變向，且 n=6為偶數(shù)，“偶數(shù)減一定”。即：3- 1=2（個(gè)）（4）組裝滑輪組。按“奇動(dòng)偶定”，確定繩子的起始點(diǎn)。n=6為偶數(shù)，繩子 的起始點(diǎn)應(yīng)從定滑輪的掛鉤上開(kāi)始，經(jīng)動(dòng)滑輪依次作螺旋

7、線纏繞。如圖所示：【分析與解答4】（1）n=6（2）動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)：6 =3 （個(gè)）。2（3） 定滑輪個(gè)數(shù)：一動(dòng)配一定，但要求改變施力方向，（3- 1） +1=3（個(gè)）。（4）組裝滑輪組。按“奇動(dòng)偶定”，確定繩子的起始點(diǎn)。n=6為偶數(shù)，繩子 的起始點(diǎn)應(yīng)從定滑輪的掛鉤上開(kāi)始，經(jīng)動(dòng)滑輪依次作螺旋線纏繞。如圖所示：組裝滑輪組的要領(lǐng)1、確定“ n”。根據(jù)題意確定由多少段繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪重力和物體重力。2、確定動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)。（1） 、當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)是：n2（2）、當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)是：W23、確定定滑輪的個(gè)數(shù)。口訣：“一動(dòng)配一定，偶數(shù)減一定，變向再加一定?！保?）在不改變施力的方向時(shí)，以動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)為基數(shù)，按“一動(dòng)配一定，偶數(shù)減一定”來(lái)確定定滑輪的個(gè)數(shù)。即：一個(gè)動(dòng)滑輪配一個(gè)定滑輪；但當(dāng) n為 偶數(shù)時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)等于“動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)減一個(gè)”。（2）在需要改變施力的方向時(shí)，仍以動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)為基數(shù)，按“變向加一定”的方法確定定滑輪的個(gè)數(shù)。即：在“一動(dòng)配一定，偶數(shù)減一定”的基數(shù) 上，再加上一個(gè)定滑輪。確定好了動(dòng)滑輪