实验：探究使用定滑轮和动滑轮及特点

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1、实验：探究使用定滑轮和动滑轮的特点实验目的：使用定滑轮和动滑轮的特点。实验原理：用弹簧测力计测出物体受到的重力，再测出通过滑轮使物体保持平衡的力，比较它们的大小和方向的关系。实验器材：滑轮、弹簧测力计、钩码、线、铁架台。实验步骤：实验一、探究使用定滑轮的特点1．按如图1所示方式组装定滑轮。图12．在定滑轮的左侧挂钩码，右侧竖直向下拉弹簧测力计，使钩码保持平衡。观察比较弹簧测力计示数与钩码所受重力的关系。（将实验数据记录在表中）3．改变弹簧测力计拉力的方向，再进行观察和比较。4．改变钩码的个数，重

2、做上述实验。实验次数钩码所受的重力F2/N弹簧测力计的示数F1/N1  2  3  5．分析表中的数据，得出的结论是：使用定滑轮不能省力，但可以改变动力的方向。实验二、探究使用定滑轮的特点1．按如图2所示方式组装动滑轮。图22．竖直向上拉弹簧测力计，使钩码保持平衡状态，读出弹簧测力计示数，观察比较弹簧测力计示数与钩码所受重力的关系。（将实验数据记录在表中）3．改变钩码的个数，重做上述实验。实验次数钩码所受的重力F2/N弹簧测力计的示数F1/N1  2  3  4．分析表中的数据，得出的结论是：使

3、用动滑轮能省力，但不能改变动力的方向。分析评估：通过对定滑轮和动滑轮的杠杆变形分析，理解定滑轮不省力而动滑轮省一半力的结论。如图3（a）所示是一个定滑轮的杠杆变形示意图。假定在某一瞬间滑轮静止不动，定滑轮的轴心为支点（支点不动），动力、阻力作用点分别在绳子与轮相切的圆周边缘。显然，动力臂、阻力臂都等于圆的半径，根据杠杆平衡条件，故F=G，即使用定滑轮不省力。图3如图3（b）所示是一个动滑轮的杠杆变形示意图。假定在某一瞬间滑轮也静止不动。支点在一边绳子与轮相切的位置，支点上下移动，而动力作用点在绳

4、子与轮相切的另一边，阻力的作用点在轴心。显然动力臂为阻力臂的两倍，故依据杠杆平衡条件F=1/2G，即使用动滑轮省一半力。操作提示：1．在研究定滑轮特点时，要给学生提供重一些的钩码，这样能减小因弹簧测力计的重力和轮与轴间的摩擦而产生的误差。2．在研究动滑轮特点时，要指导学生使跨过动滑轮的两段绳竖直且平行，而且仍要给学生提供重一些的钩码进行实验。因为只有当钩码重力大于动滑轮重力时，才能得出使用动滑轮可以省力的结论。