最近這段時間總有小伙伴問小編動滑輪的實質（動滑輪省力原理圖） 是什么，小編為此在網上搜尋了一些有關于動滑輪的實質（動滑輪省力原理圖） 的知識送給大家，希望能解答各位小伙伴的疑惑。

動滑輪的本質(動滑輪省力原理圖)

滑輪是一個周圍有凹槽的小輪子，可以繞軸旋轉。能繞中心軸旋轉的簡單機器，由能繞中心軸旋轉的帶槽圓盤和繩索、膠帶、鋼索、鏈條等組成。穿過圓盤的，叫做滑輪。

(資料圖)

如下圖所示，是一個等臂桿。如果在它的上下加一個半圓形的板，在支點處裝一根軸使它能轉動，這就是滑輪。

滑輪的桿-桿模型

所以滑輪的本質是一個可旋轉的杠桿。杠桿的平衡條件也適用于滑輪。

滑輪有三種:天車:在轉動過程中，它的軸是固定的，或者位置不變。動滑輪:在轉動的過程中，它的軸可以隨著物體移動，或者軸的位置不斷變化?；喗M:兩個以上滑輪的組合。

天車的特點:如圖，根據杠桿原理:不考慮摩擦力，F1l1=F2l2，因為L1=L2，所以F1=F2，天車的本質是等臂杠桿，使用天車不省力但是可以改變動力的方向。

天車的杠桿模型

動滑輪的特點:如下圖所示，不考慮動滑輪的重量和摩擦力，根據杠桿原理分析:F1l1=F2l2，因為L1=2L2，所以動滑輪的本質是一個省力杠桿，其力臂是阻力臂的兩倍。使用動滑輪可以節省一半的力量，但不能改變力量的方向。動滑輪的支點發生變化。如果只忽略軸間的摩擦力，拉力F= (G物體+G運動)/2。

動滑輪的桿模型

滑輪組的特點:使用滑輪組可以省力，有時還可以改變動力的方向。不考慮軸間摩擦力和移動滑輪的重力，拉力f = g/n .如果只忽略軸間摩擦力，拉力F= (G +G)/n。

滑輪組是由幾個天車和動滑輪組合而成，既省力又能改變力的方向。在使用中，省力的多少決定了繩子的纏繞方式。

代表性滑輪組

原理:當n為奇數時，繩驅動滑輪為起點。當使用動滑輪時，有三段繩索，然后每增加一個動滑輪增加兩段繩索。如果n=5，則需要兩個移動滑輪(3+2)。當n為偶數時，繩索從天車開始，所有移動滑輪只由兩根繩索承擔。如果n=4，則需要兩個移動滑輪(2+2)。

根據要求確定天車數量的原則是:一般兩根繩索配一個動滑輪，一個動滑輪一般配一個天車。當不需要改變力的方向時，偶數繩可以減少一個天車；為了改變力的方向，應該增加一個天車。

滑輪組的設計原則可以概括為:奇動偶定；匹配某個運動，減去某個偶數，加上某個方向。

在以上知識的基礎上，我們可以討論滑輪省力的物理原理。對于天車來說，以上討論的是理想的機器。實際使用天車時，要考慮轉軸的摩擦力和繩索與滑輪之間的摩擦力。所以用天車是不能省力的，本文不討論。

滑輪組的省力原理和動滑輪一樣，只是動滑輪的數量不同。因此，本文不討論滑輪組，只討論典型的滑輪——動滑輪。

首先可以用杠桿原理來分析動滑輪的省力原理。

如果是理想的動滑輪，不考慮動滑輪的重量和摩擦力，根據杠桿原理分析，動力臂是阻力臂的兩倍，使用動滑輪可以節省一半的力。有了動滑輪，動力運動的距離就大于重物。

其次，從靜平衡的角度分析了動滑輪的省力原理。

不考慮摩擦力，當動滑輪在垂直方向靜止或勻速直線運動時，動滑輪受到四個靜力的平衡，即其自身重量(G運動)、一個重物對動滑輪的拉力(等于一個物體G的重量)、兩根繩子對動滑輪的拉力F。由于在不考慮摩擦力的情況下，兩根繩子對運動滑輪的拉力F相等，所以有一個平衡方程:2 F= G物體+G運動，推拉力F= (G物體+G運動)/2。

g相對g小，所以f小于g，也就是移動滑輪省力。

再次，從機械工作原理的角度探討了動滑輪的省力原理。

機械做功原理:你用任何機械都省不了功。理解它在下列情況下的含義:

1.當你完成一件事時，所做的功是一個固定值，不管你采用什么方法。不可避免的省力和費時；勢必費力又省距離。

2.不考慮摩擦力和機械自重:人力F舉升東西所做的功等于機械舉升所做的功。

3.不考慮摩擦力和機械自重:功率F所做的功等于阻力所做的功。

4.如果考慮摩擦力和機器G的自重(實際機器):動力F所做的功等于機器克服所有阻力所做的功。

5.如果考慮機械的摩擦力和自重G運動(即實際機械):使用機械不僅可以省力，還可以做一些額外的工作。

因此，對于理想機器，W=FS=Gh，由于S=2h，F=G/2。這就是動滑輪省力一半的原理。

如果忽略摩擦力，只考慮機器自重，則FS=Gh+G運動h，由于S=2h，F= (G物體+G運動)/2。G相對G小，移動滑輪還是比較省力的。

如果考慮摩擦力和機器自重，G-motion(實際機器):功率所做的功等于機器克服所有阻力所做的功。此時η= Gh/FS，因為S=2h，所以F=G/2η，η為機械效率，始終小于1，即動滑輪仍然省力。

特別提醒:不是所有的動滑輪都能省力。下圖，右邊的動滑輪費力。

滑輪是一種變形杠桿，屬于簡單的杠桿機械，應用范圍很廣。早在中國戰國時期，《莫箐》一書中就有關于滑輪的記載?；喗M廣泛應用于起重機、升降機、升降機和其他機械中。工廠常用的差速器滑輪(俗稱手拉葫蘆)也是滑輪組的一種。

阿基米德詳細解釋了滑輪的運動學理論。據說阿基米德獨自用復合滑輪拉動了一艘滿載貨物和乘客的海船。公元一世紀，希羅分析并寫出了復合滑輪理論，證明了載荷與作用力之比等于承受載荷的繩段數，即“滑輪原理”。

關鍵詞：