第三节：滑轮与滑轮组详解
一、定滑轮
1.1 定义：定滑轮是在使用过程中转轴保持固定不动的滑轮，如图A所示。
1.2 实质：定滑轮是一个等臂杠杆，其作用主要是改变力的方向，而不省力也不费力。
二、动滑轮
2.1 定义：动滑轮是在使用过程中轴心随重物一起移动的滑轮，如图B所示。
2.2 实质：动滑轮的动力臂(L1)是阻力臂(L2)的两倍，是一个省力的杠杆。
2.3 特点：动滑轮能够省下一半的力，但无法改变力的方向。在使用动滑轮提升重物时，绳子通过的距离是重物升高高度的两倍。
三、滑轮组
3.1 特点概述：
滑轮组具有省力的特性，省力的程度取决于吊起动滑轮的绳子的股数n。
当在竖直方向拉动物体时：
①若不考虑动滑轮的重，则拉力F绳等于重物重量除以n;
②若考虑动滑轮的重，则拉力F绳等于(重物重量加动滑轮重量)除以n;
③在水平方向拉动物体时，若不考虑动滑轮的重，拉力F绳等于摩擦力f除以n。
3.2 深化理解：
“最方便”指的是人站在地面上拉绳子既省力又方便，而“最省力”则是通过增加动滑轮上相连的绳子的股数来实现。
3.3 组装口诀：
对于奇数股的绳子，从动滑轮开始绕；对于偶数股的绳子，从定滑轮开始绕。如示意图所示。
3.4 设计方法：
首先利用公式F=G总/n求出承担总重的绳子段数n。若n不是整数，则按照“只入不舍”的原则取整。接着使用“奇动偶定”法判定绳子的固定端位置。
对于偶数n，采用上结法，即绳子固定在定滑轮上；对于奇数n，采用下结法，即绳子固定在动滑轮上。
确定定、动滑轮的个数时，需根据是否改变力的方向来决定。若要使用时动力最小即最省力，则绳子应结在动滑轮上，此时承扭物重的绳子段数n等于2N+1。