探究滑轮组的特点
初中物理 · 力学 · 仿真实验
🎯 实验目的
探究滑轮组的省力情况和绳子移动距离与重物上升距离之间的关系,理解滑轮组的作用特点。
📐 实验原理与结论
- 滑轮组由 定滑轮和动滑轮组合 而成
- 省力公式:F = G / n(不计动滑轮的自重,n 为承担重物的绳子段数)
- 距离关系:s = n · h(绳子自由端移动距离 = n × 重物上升高度)
- 使用滑轮组 省力但费距离,且 不能省功
- 本实验装置中 n = 2,所以 F = G/2,s = 2h
🕹️ 操作说明
- 点击「+ / −」按钮调节钩码数量(重力 G)
- 观察右侧拉力 F 的变化,验证 F = G / 2 的关系
- 拖动「重物上升高度」滑块,观察绳子自由端移动距离
- 对比重物上升距离和绳子移动距离,验证 s = 2h
- 点击「⟲ 重置」可恢复到初始状态
💡 观察要点
改变钩码数量时,拉力始终是重力的二分之一——这体现了滑轮组省力的特点。拖动滑块让重物上升 10 cm,绳子自由端却移动了 20 cm——这体现了省力必然费距离。试着想一想:如果把钩码数增加一倍,绳子自由端移动距离是否改变?