摘要

轮是一个周边有槽，能够绕轴转动的小轮。

滑轮

滑轮的定义

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,高压线上坐滑轮等机械中得到广泛应用。

滑轮的种类

按制作材质分：木滑轮、钢滑轮和工程塑料滑轮;

按使用方法分：定滑轮、动滑轮以及动、定滑轮组成的滑轮组;

按滑轮数目分：单滑轮、双滑轮、三滑轮、四滑轮以至多轮等多种;

按滑轮作用分：导向滑轮、平衡滑轮;

按连接方式分：吊钩式、链环式、吊环式和吊链式。

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。

定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，但可改变作用力方向.

定滑轮的特点

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。

定滑轮的原理

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。

动滑轮

定义：轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。

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.

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。

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)

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.费距离的多少主要看定滑轮的饶绳子的段数.

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。

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)。