定滑轮的特点作用原理及优缺点

2022-09-18

2019-07-16 15:28:04来源：贤集网整编

在建筑施工中，定滑轮是必不可少的一种工具，它的作用也是非常强大的，通常会在大型承载机中用于固定承载物，效果还是很不错的。但定滑轮在使用过程中，也有一些小瑕疵，下面文中小编会具体说明，今天贤集网小编带大家来了解一下定滑轮的特点、作用、原理及优缺点。

什么是定滑轮？

使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向。属于滑轮原理的应用，和机械功的讨论。实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆。

定滑轮的特点：

定滑轮不能省力，而且在绳重及绳与轮之间的摩擦不计的情况下，细绳的受力方向无论向何处，吊起重物所用的力都相等，因为动力臂和阻力臂都相等且等于滑轮的半径。

定滑轮的作用：

作用一：组装定滑轮

把滑轮固定在铁架台上，将线绳从滑轮上方的凹槽穿过，组装好定滑轮。

作用二：测量重物的重力

左手托住三个钩码，右手提起测力计，用测力计的挂钩钩住钩码，左手慢慢下垂，读数时视线要与指针相平。测力计指针读数1.5牛顿。

作用三：测量用定滑轮提起钩码所用的力

将钩码挂在线绳的一端，测力计挂住线绳另一端，慢慢向下拉动测力计，提起钩码，读数1.3牛顿。测得用定滑轮提起钩码所用的力为1.3牛顿。

作用四：分析用定滑轮提起钩码所用的力

在使用测力计测量定滑轮提起钩码所用的力时，由于测力计是倒挂使用，它自身的重力会影响测量结果的准确。倒提测力计，我们发现此时测力计有一个0.2牛顿的读数，这是测力计自身的重力。在我们用定滑轮提起钩码时这个力帮了我们，所以我们要把它和刚才提起钩码用的力相加，它们的和就是实际用定滑轮提起钩码所用的力，为1.5牛顿，等于钩码的重力。

作用五：继续使用定滑轮，试着水平拉动线绳，发现仍然可以提起钩码。

作用六：使用定滑轮提起重物既不省力，也不费力，但可以改变用力的方向。

定滑轮的原理：

1.杠杆及其平衡原理

杠杆是人们生活和生产中常用的一种简单机械，是在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。杠杆可以是直的，也可以是弯曲的。杠杆的平衡原理：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1L1=F2L2。

2.定滑轮与“差动滑轮”

滑轮是一个周边有槽，能够绕轴转动的小轮。滑轮是一种变形的杠杆，属于杠杆类简单机械，用途很广。定滑轮的本质是等臂杠杆，动滑轮的本质是动力臂等于阻力臂两倍的杠杆。

工厂里有一种特殊结构的滑轮，叫做“差动滑轮”（俗称“神仙葫芦”），它由两个直径相差不多且固定在一起的定滑轮和一个动滑轮组成。有了它，只需一个人就可以缓缓吊起或移动很重的物体。

3.省力原理

下面用杠杆的平衡原理解释“差动滑轮”的省力原理（如下图所示）。

设重物的重力为G，人对链索的拉力为F，“差动滑轮”的大轮半径为R、小轮半径为r，绕过动滑轮的两段链索对定滑轮的拉力相等，且等于G的一半，即F′=G。那么FR+F′r=F′R、F=F′=G。

只要两个定滑轮的半径r和R相差很小，就可以用很小的拉力吊起很重的物体，达到省力效果。

定滑轮的优缺点：

定滑轮，物理上给它的你定义是轴的位置固定不变的滑轮。定滑轮在使用的时候虽然它不可以省力，但是它可以改变我们力的方向，同样它也费距离。

定滑轮就是一种固定不动的滑轮，它的固定并不是简单的固定不动，而是滑轮的中心轴固定不动。定滑轮的主要优点就是可以改变力的方向，当我们使用定滑轮来拉取一个很重的物体的时候，并不是很好用力，但是我们可以通过一个定滑轮来将力的方向改变为我们很好用了的方向，这样就很容易拉动重物了。定滑轮的缺点就是不能够省力。也就是说，我们使用定滑轮所用的力气和不适应定滑轮所用的力气是一样的。但是我们可以通过一个简单的滑轮组来克服它的缺点。

以上就是小编对“定滑轮的特点、作用、原理及优缺点”的解答，大家都了解了吗？定滑轮在日常生活中，虽说应用不是非常广泛，但也是一个不可替代的工具，就比如在建筑施工中，它的固定功能就是非常棒的，其它东西根本没法替代。

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