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简易滑轮与省力的秘密

用线轴和绳子提起重物

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用线轴、绳子和钩码搭建定滑轮和动滑轮装置,感受用不同滑轮提升同一重物时用力大小的差别。

配套虚拟仿真:简易滑轮与省力的秘密(虚拟探究)

用线轴、绳子和钩码搭建定滑轮和动滑轮装置,感受用不同滑轮提升同一重物时用力大小的差别。

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实验目的

  • 认识定滑轮和动滑轮。
  • 感受使用滑轮可以改变用力方向或省力。
  • 联系生活中旗杆、吊车上的滑轮。

实验原理

定滑轮的轴固定不动,它不省力,但能改变用力的方向——往下拉绳可以把重物提上去。

动滑轮的轴随重物一起移动,用它提重物时用力大约只需要重物的一半,但不能改变用力方向。

关键公式 / 方程式 动滑轮:F ≈ G / 2

实验器材

线轴或小滑轮 2 个
细绳(约 1 m)
钩码或小沙袋
弹簧测力计(可选)
支架或门把手

实验步骤

1

组装定滑轮

把滑轮固定在支架高处,让绳子跨过滑轮,一端挂重物,另一端用手拉。

2

体验定滑轮

向下拉动绳子,感受把重物提起来需要多大的力,观察重物上升的方向。

3

组装动滑轮

把绳子一端固定在支架上,让绳子绕过挂在重物上的滑轮,另一端用手向上拉。

4

体验动滑轮

记录分别用定滑轮、动滑轮提起同一个重物时的用力感觉,必要时用测力计测量。

实验现象

用定滑轮时需要向下拉绳,感觉和直接提差不多重,但方向变了,更方便。

用动滑轮时向上拉绳,感觉明显轻一些。

实验结论

结论

定滑轮能改变力的方向但不省力;动滑轮能省一半左右的力,但不能改变用力方向。

安全提示

请务必遵守以下安全要求

重物不要过重,以能轻松提起为宜,避免砸落。

支架要放置稳固。

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