
[movable pulley] 即可以移動的滑輪,使用時滑輪位置發生改變。其作用是省力
位置不固定的滑輪,使用時整個滑輪發生位移。使用這種滑輪可以省力。
動滑輪是簡單機械的一種重要類型,指在滑輪系統中能夠隨懸挂物體共同移動的滑輪裝置。其核心特征在于滑輪軸的位置會隨着負載的運動發生位移,與固定軸心的定滑輪形成對比。根據《現代漢語詞典》的定義,動滑輪“通過繞軸轉動的輪子改變力的作用方向,但無法減少施力的大小”,其力學原理可表示為公式: $$ F = frac{G}{2} $$ 其中$F$為拉力,$G$為物體重力。
在實際應用中,動滑輪常與定滑輪組合構成滑輪組,例如建築工程中的吊裝設備,既能改變力的方向又可減少所需拉力。我國《義務教育物理課程标準》明确指出,動滑輪屬于初中階段必學的力學基礎内容,需通過實驗驗證其省力規律。該裝置在物理教材中常被歸類為“杠杆類簡單機械”的特殊形态,其支點位于滑輪邊緣而非中心位置,這一特性使其在機械效率計算中具有獨特參數。
動滑輪是簡單機械中的一種重要裝置,其核心特點是滑輪本身會隨被吊物體的運動而移動。以下從五個方面詳細解析:
定義與結構 動滑輪由可繞中心軸轉動的輪子和凹槽組成,通過繩索或鍊條繞在凹槽中實現力的傳遞。與定滑輪不同,它的軸心會隨着負載同步移動。
力學特性
運動關系 雖然省力,但需要多移動距離。若物體升高h米,則拉力端需拉動2h米的繩索,符合能量守恒定律。
與定滑輪對比 | 特性| 動滑輪 | 定滑輪 | |-------------|--------------|----------------| | 省力效果| 省力50%| 不省力 | | 方向改變| 不改變方向 | 改變施力方向 | | 移動特性| 滑輪隨物移動 | 滑輪位置固定 |
實際應用 常見于塔式起重機、電梯配重系統和船舶吊裝設備中,常與定滑輪組合形成滑輪組,兼具省力和改變施力方向的雙重優勢。例如建築工地常用3-4個動滑輪組成的滑輪組吊裝重型建材。
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