滑轮组绳子的穿绕方式及拉力计算

滑轮组绳子的穿绕方式很多，现以串联式滑轮为例，介绍几种滑轮组绳子的穿绕方式。1．一个定滑轮和一个动滑轮（图1．47－7）。2．一个定滑轮和二个动滑轮（图1．47－8）。3．二个定滑轮和一个动滑轮（图．47－9甲）。4．二个定滑轮和二个动滑轮（图1．47－9乙）。巧记“口诀”组装滑轮组初中物理教材中，简单滑轮组的组装问题，是学生在学习这一章的一个难点。根据不同的要求，设计与组装滑轮组的方法很多。利用口诀：“奇动偶定；一动配一定；偶数减一定；变向加一定。”去解决这一问题，可以使学生准确记忆和掌握组装滑轮组的要领。一、滑轮组的结构特点分析1、基本结构：定滑轮、动滑轮、绳子。2、装配结构分析：特点承担动滑轮的绳子段数设为“n”，装配结构如下表所示。公式：已知动滑轮个数，求最大省力效果G=nFx动为动滑轮数,n为拉力放大倍数，x定为定滑轮数n=2x动+1不改变方向时：x定=x动，改变方向时：x定=x动+1一般省力效果则为：n=2x动不变向时：X定=x动-1，变向时：x定=x动绳子段数n234567动滑轮个数112233定滑轮个数不变向011223变向122334示意图二、组装滑轮组的要领1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。2、确定动滑轮个数。（1）、当n为偶数时，动滑轮的个数是：2n（2）、当n为奇数时，动滑轮的个数是：21-n3、确定定滑轮的个数。口诀：“一动配一定，偶数减一定，变向加一定。”（1）在不改变施力的方向时，以动滑轮个数为基数，按“一动配一定，偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即：一个动滑轮配一个定滑轮；但当n为偶数时，定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。（2）在需要改变施力的方向时，仍以动滑轮的个数为基数，按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即：在“一动配一定，偶数减一定”的基数上，再加上一个定滑轮。4、组装滑轮组。口诀：“奇动偶定”。确定好了动滑轮和定滑轮的个数后，再确定绳子的起始点。（1）当n为奇数时，绳子的起始点从动滑轮开始，经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。（2）当n为偶数时，绳子的起始点从定滑轮开始，经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。三、组装滑轮组实例解析例1某物重为5100N，现有一绳最大只能承担1200N，站在地面把重物向上提升。请设计一个滑轮组，并画出组装示意图。【分析与解答】（1）确定n。根据题意n=1200N5100N=4.2在这里n不能四舍五入，n应为5段绳子。（2）确定动滑轮个数。n=5为奇数，则动滑轮的个数为21-n=21-5=2（个）。（3）确定定滑轮个数。“一动配一定，偶数减一定。”n=5为奇数，定滑轮应为2个。但又根据题意，站在地面把重物和向上提升，需要改变施力的方向，即：“变向加一定”。则应在2个的基础上再加上一个，即定滑轮的个数这时应取3个。（4）组装滑轮组。按“奇动偶定”，确定绳子的起始点。n=5为奇数，绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始，经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示：例2某物重为5100N，现有一绳最大只能承担1200N，站在楼上把重物向上提升。请设计一个滑轮组，并画出组装示意图。【分析与解答】（1）n=1200N5100N≈5（2）动滑轮个数：21-n=21-5=2（个）（3）定滑轮个数：n=5为奇数，不变向。即：“一动配一定”。定滑轮个数为2（个）。（4）组装滑轮组。按“奇动偶定”，确定绳子的起始点。n=5为奇数，绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始，经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示：例3不计轮重，绳子及摩擦力，不改变施力方向，把物体从地面向上提升，要求拉力是物重的61。请设计一个滑轮组，并作出组装示意图。【分析与解答】（1）设拉力为F，物重为G，在不计滑轮重、不计摩擦及绳重时，F=n1G。由题意可知F=61G。则n=6。（2）动滑轮的个数为：26=3（个）。（3）定滑轮的个数：不变向，且n=6为偶数，“偶数减一定”。即：3－1=2（个）（4）组装滑轮组。按“奇动偶定”，确定绳子的起始点。n=6为偶数，绳子的起始点应从定滑轮的挂钩上开始，经动滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示：例4不计轮重，绳子及摩擦力，站在地面把物体从地面向上提升，要求拉力是物重的61。请设计一个滑轮组，并作出组装示意图。【分析与解答】（1）n=6（2）动滑轮个数：26=3（个）。（3）定滑轮个数：一动配一定，但要求改变施力方向，（3－1）+1=3（个）。（4）组装滑轮组。按“奇动偶定”，确定绳子的起始点。n=6为偶数，绳子的起始点应从定滑轮的挂钩上开始，经动滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示：组装滑轮组的要领1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。2、确定动滑轮个数。（1）、当n为偶数时，动滑轮的个数是：2n（2）、当n为奇数时，动滑轮的个数是：21-n3、确定定滑轮的个数。口诀：“一动配一定，偶数减一定，变向再加一定。”（1）在不改变施力的方向时，以动滑轮个数为基数，按“一动配一定，偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即：一个动滑轮配一个定滑轮；但当n为偶数时，定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。（2）在需要改变施力的方向时，仍以动滑轮的个数为基数，按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即：在“一动配一定，偶数减一定”的基数上，再加上一个定滑轮。4、组装滑轮组。口诀：“奇动偶定”。确定好了动滑轮和定滑轮的个数后，再确定绳子的起始点。（1）当n为奇数时，绳子的起始点从动滑轮开始，经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。（2）当n为偶数时，绳子的起始点从定滑轮开始，经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。简称为：确n，确动，确定，确装