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滑輪

補(bǔ)充:0  瀏覽:13664  發(fā)布時(shí)間:2011-10-12
  滑輪是一個(gè)周邊有槽,能夠繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪。由可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)有溝槽的圓盤和跨過(guò)圓盤的柔索(繩、膠帶、鋼索、鏈條等)所組成的可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)單機(jī)械叫做滑輪。
  滑輪的種類
  定義
  滑輪是一個(gè)周邊有槽,能夠繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪。   
  【由可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)有溝槽的圓盤和跨過(guò)圓盤的柔索(繩、膠帶、鋼索、鏈條等)所組成的可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)單機(jī)械叫做滑輪。】   
  滑輪是變形杠桿,屬于杠桿類簡(jiǎn)單機(jī)械,用途很廣。在我國(guó)早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的著作《墨經(jīng)》中就有關(guān)于滑輪的記載。中心軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪,是變形的等臂杠桿,不省力但可以改變力的方向。中心軸跟重物一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪,是變形的不等臂杠桿,能省一半力,但不改變力的方向。實(shí)際中常把一定數(shù)量的動(dòng)滑輪和定滑輪組合成各種形式的滑輪組。滑輪組既省力又能改變力的方向。   工廠中常用的差動(dòng)滑輪(俗稱手拉葫蘆)也是一種滑輪組。滑輪組在起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、升降機(jī)等機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。滑輪在人教版科學(xué)六年級(jí)上、滬教八年級(jí)(全一冊(cè))等書中曾以知識(shí)點(diǎn)的形式出現(xiàn),要求分辨省力、變向、和畫滑輪組。
  材質(zhì)
  木滑輪、鋼滑輪和工程塑料滑輪
  使用方法
  定滑輪、動(dòng)滑輪以及動(dòng)、定滑輪組成的滑輪組
  數(shù)目
  單滑輪、雙滑輪、三滑輪、四滑輪以至多輪等多種
  作用
  導(dǎo)向滑輪、平衡滑輪
  連接方式
  吊鉤式、鏈環(huán)式、吊環(huán)式和吊鏈?zhǔn)健?br />  構(gòu)造
  滑輪組是由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成,可以達(dá)到既省力又改變力作用方向的目的。使用中,省力多少和繩子的繞法,決定于滑輪組的使用效果。動(dòng)滑輪被兩根繩子承擔(dān),即每根繩承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪   力就是物體和動(dòng)滑輪總重的幾分之一。   
  數(shù),原則是:n為奇數(shù)時(shí),繩子從動(dòng)滑輪為起始。用一個(gè)動(dòng)滑輪時(shí)有三段繩子承擔(dān),其后每增加一個(gè)動(dòng)滑輪增加二段繩子。如:n=5,則需兩個(gè)動(dòng)滑輪(3+2)。n為偶數(shù)時(shí),繩子從定滑輪為起始,這時(shí)所有動(dòng)滑輪都只用兩段繩子承擔(dān)。如:n=4,則需兩個(gè)動(dòng)滑輪(2+2)。   
  其次,按要求確定定滑輪個(gè)數(shù),原則是:一般的:兩股繩子配一個(gè)動(dòng)滑輪,一個(gè)動(dòng)滑輪一般配一個(gè)定滑輪。力作用方向不要求改變時(shí),偶數(shù)段繩子可減少一個(gè)定滑輪;要改變力作用方向,需增加一個(gè)定滑輪。   
  綜上所說(shuō),滑輪組設(shè)計(jì)原則可歸納為:奇動(dòng)偶定;一動(dòng)配一定,偶數(shù)減一定,變向加一定。   由可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)有溝槽的圓盤和跨過(guò)圓盤的柔索(繩、膠帶、鋼索、鏈條等)所組成的可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)單機(jī)械。滑輪是杠桿的變形,屬于杠桿類簡(jiǎn)單機(jī)械。在我國(guó)早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的著作《墨經(jīng)》中就有關(guān)于滑輪的記載。中心軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪,是變形的等臂杠桿,不省力但可以改變力的方向。中心軸跟重物一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪,是變形的不等臂杠桿,能省一半力,但不改變力的方向。實(shí)際中常把一定數(shù)量的動(dòng)滑輪和定滑輪組合成各種形式的滑輪組。滑輪組既省力又能改變力的方向。   工廠中常用的差動(dòng)滑輪(俗稱手拉葫蘆)也是一種滑輪組。滑輪組在起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、升降機(jī)等機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。   
  滑輪有兩種:定滑輪和動(dòng)滑輪 ,組合成為滑輪組。   
  (1)定滑輪   
  定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,不省力也不費(fèi)力,但可以改變作用力方向.   
  定滑輪的特點(diǎn)   
  通過(guò)定滑輪來(lái)拉鉤碼并不省力。通過(guò)或不通過(guò)定滑輪,彈簧秤的讀數(shù)是一樣的。可見(jiàn),使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下,改變力的方向會(huì)給工作帶來(lái)方便。   
  定滑輪的原理   
  定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿,動(dòng)力L1.阻力L2臂都等于滑輪半徑。根據(jù)杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結(jié)論。   
  (2)動(dòng)滑輪   
  動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿,省1/2力多費(fèi)1倍距離.   
  動(dòng)滑輪的特點(diǎn)   
  使用動(dòng)滑輪能省一半力,費(fèi)距離。這是因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪時(shí),鉤碼由兩段繩子吊著,每段繩子只承擔(dān)鉤碼重的一半。使用動(dòng)滑輪雖然省了力,但是動(dòng)力移動(dòng)的距離大于鉤碼升高的距離,即費(fèi)了距離。    動(dòng)滑輪的原理   
  動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂(L1)為阻力臂(L2)二倍的杠桿。   
  (3)滑輪組    
  滑輪組:由定滑輪跟動(dòng)滑輪組成的滑輪組,既省力又可改變力的方向.   
  滑輪組用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是總重的幾分之一.繩子的自由端繞過(guò)動(dòng)滑輪的算一段,而繞過(guò)定滑輪的就不算了.   
  使用滑輪組雖然省了力,但費(fèi)了距離,動(dòng)力移動(dòng)的距離大于重物移動(dòng)的距離.   
  滑輪組的用途:   
  為了既節(jié)省又能改變動(dòng)力的方向,可以把定滑輪和動(dòng)滑輪組合成滑輪組。   
  省力的大小   
  使用滑輪組時(shí),滑輪組用幾段繩吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。   
  滑輪組的特點(diǎn)   
  用滑輪組做實(shí)驗(yàn),很容易看出,使用滑輪組雖然省了力,但是費(fèi)了距離——?jiǎng)恿σ苿?dòng)的距離大于貨物升高的距離。
  定滑輪
  定義
  使用滑輪時(shí),軸的位置固定不動(dòng)的滑輪稱為定滑輪
  特點(diǎn)
  定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,不省力,但可改變作用力方向.   
  杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂分別是滑輪的半徑,由于半徑相等,所以動(dòng)力臂等于阻力臂,杠桿既不省力也不費(fèi)力。   
  通過(guò)定滑輪來(lái)拉物體并不省力。通過(guò)或不通過(guò)定滑輪,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是一樣的。可見(jiàn),使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下,改變力的方向會(huì)給工作帶來(lái)方便。
  原理
  定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿,動(dòng)力臂(L1)、阻力臂(L2)都等于滑輪半徑。根據(jù)杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結(jié)論。
  特點(diǎn)
  動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿,省1/2力多費(fèi)1倍距離.   
  使用動(dòng)滑輪能省一半力,費(fèi)距離。這是因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪時(shí),鉤碼由兩段繩子吊著,每段繩子只承擔(dān)鉤碼重的一半。使用動(dòng)滑輪雖然省了力,但是動(dòng)力移動(dòng)的距離大于鉤碼升高的距離,即費(fèi)了距離。   軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪,稱為動(dòng)滑輪。它是變形的不等臂杠桿,能省一半力(不考慮滑輪的重力與摩擦力的情況下),但不改變用力的方向。 
  使用動(dòng)滑輪能省一半力,費(fèi)距離。這是因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪時(shí),鉤碼由兩段繩子吊著,每段繩子只承擔(dān)鉤碼重的一半。使用動(dòng)滑輪雖然省了力,但是動(dòng)力移動(dòng)的距離是鉤碼升高的距離的2倍,即費(fèi)了距離。不能改變力的方向。隨著物體的移動(dòng)而移動(dòng)。
  原理
  不改變力的方向,動(dòng)滑輪的原動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂(L1)為阻力臂(L2)二倍的杠桿。(省力)
  定義
  滑輪組:由定滑輪和動(dòng)滑輪組成的滑輪組,既省力又可改變力的方向. 
  用途
  為了既節(jié)省又能改變動(dòng)力的方向,可以把定滑輪和動(dòng)滑輪組合成滑輪組。省力的大小   
  使用滑輪組時(shí),G物+G動(dòng)滑輪有幾條繩索承受,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。
特點(diǎn)
  滑輪組用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是總重的幾分之一.繩子的自由端繞過(guò)動(dòng)滑輪的算一段,而繞過(guò)定滑輪的就不算了.   
  使用滑輪組雖然省了力,但費(fèi)了距離,動(dòng)力移動(dòng)的距離大于重物移動(dòng)的距離.費(fèi)距離的多少主要看定滑輪的饒繩子的段數(shù).   
  用滑輪組做實(shí)驗(yàn),很容易看出,使用滑輪組雖然省了力,但是費(fèi)了距離——?jiǎng)恿σ苿?dòng)的距離大于貨物升高的距離。
關(guān)系
  幾個(gè)關(guān)系(滑輪組豎直放置時(shí)):(1)s=nh (2)F=G總 /n(不計(jì)摩擦)   
  其中 s:繩端移動(dòng)的距離 h:物體上升的高度   
  G總:物體和動(dòng)滑輪的總重力   
  F:繩端所施加的力 n:拉重物的繩子的段數(shù)   
  F=1/n×(G物+G動(dòng))
  在繞時(shí)遵循:奇動(dòng)(滑輪)偶定(滑輪)的原則   
  在進(jìn)行連接滑輪組時(shí),要一個(gè)動(dòng)滑輪一個(gè)定滑輪的連,否則將連接失敗   
  根據(jù)F=(1/n)G可知,不考慮摩擦及滑輪重,要使2400N的力變?yōu)?00N需六段繩子,再根據(jù)偶定奇動(dòng)原則,有偶數(shù)段繩子,故繩子開端應(yīng)從定滑輪開始,因?yàn)橐卫K子,所以需要三個(gè)并列的整體動(dòng)滑輪,對(duì)應(yīng)的,也需要三個(gè)并列的定滑輪,從定滑輪組底部的勾勾處繞起,順次繞過(guò)第一個(gè)動(dòng)滑輪,第一個(gè)定滑輪,第二個(gè)…直到最后一段繩子繞過(guò)第三個(gè)定滑輪,此時(shí)繩子方向即向下,且會(huì)使拉力為400N(不考慮摩擦與滑輪重)

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