顧以波
1.找規(guī)律
要正確設(shè)計(jì)滑輪組,必須知道滑輪組有關(guān)規(guī)律,請(qǐng)你從圖1中分析力F與物重G之間的關(guān)系及繞繩特點(diǎn),找一找規(guī)律.
你發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律了嗎?
(1)F與G的關(guān)系:由圖1可知F1
=G,一股繩子直接承擔(dān)重物;F2=F3=■G,有兩股繩子連接動(dòng)滑輪;F4=F5=■G,有三股繩子連接動(dòng)滑輪;F6=F7=■G,有四股繩子連接動(dòng)滑輪;……即F=■G,其中n為連接動(dòng)滑輪的繩子股數(shù).
(2)繩子的起始端拴在哪個(gè)滑輪上:由圖1的3、6、7可知n為偶數(shù)(n為2、4),繩子的起始端拴在定滑輪上;而由4、5、8可知n為奇數(shù)(n為3、5),繩子的起始端拴在動(dòng)滑輪上.通常簡(jiǎn)稱為“奇動(dòng)偶定”.
(3)是否改變施力方向:由圖1中的2與3或6與7可知,當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),定滑輪比動(dòng)滑輪少一個(gè)情況下不改變施力方向、定滑輪與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)相等時(shí)可改變施力方向;而由4與5可知,當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),定滑輪與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)相等情況下,不改變施力方向、定滑輪比動(dòng)滑輪多一個(gè)可以改變施力方向.
(4)如何繞繩:當(dāng)繩子的起始端拴好后,按由里到外,定、動(dòng)交替(或動(dòng)、定交替),每個(gè)滑輪只繞線一次的方式繞線.
2.確定n的方法
由上可知,設(shè)計(jì)滑輪組,關(guān)鍵要抓住拴在動(dòng)滑輪上的繩子股數(shù)n,其思路為:由繩子股數(shù)及是否需要改變施力方向,確定定滑輪和動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù),再確定繩子起始端拴在何滑輪上,然后由里到外、動(dòng)定交替(或定、動(dòng)交替),進(jìn)行繞線.那么如何確定繩子的股數(shù)呢?方法為: