简易滑轮与省力的秘密
用线轴和绳子提起重物
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。
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。