不同滑轮的工作特点

实验目的

比较不同滑轮的特点，理解省力与费距离的关系。

实验原理

定滑轮是等臂杠杆，F = G，不省力，可改变方向。动滑轮不计滑轮重和摩擦时 F = G/2，s = 2h。滑轮组 F = (G物 + G动)/n，s = nh。省力的机械必然费距离，且都不能省功。

实验器材

• 定滑轮
• 动滑轮
• 滑轮组
• 被提升的重物
• 测力计示数

实验步骤

1. 先操作定滑轮，观察拉力大小和方向以及绳端移动距离。
2. 再操作动滑轮，记录拉力和绳端移动距离。
3. 操作滑轮组，数出承担物重的绳子段数。
4. 对比三种情况下拉力和距离的数据。
5. 归纳每种滑轮的优点和不足。

实验现象与结论

定滑轮拉力等于物重但能改变方向；动滑轮拉力约为物重一半，绳端移动距离为物体上升高度的两倍；滑轮组段数越多越省力，距离越大。结论：省力的滑轮都要多移动距离。

常见问题

定滑轮、动滑轮、滑轮组各有什么优缺点？

定滑轮改变方向但不省力；动滑轮省力但费距离；滑轮组可省力并可改变方向，但绳更长。

为什么说使用滑轮不能省功？

省力必然多移动距离，力与距离的乘积不减小，还要额外克服摩擦做功。