滑轮组的设计思路

顾以波

1.找规律

要正确设计滑轮组，必须知道滑轮组有关规律，请你从图1中分析力F与物重G之间的关系及绕绳特点，找一找规律.

你发现如下规律了吗？

（1）F与G的关系：由图1可知F1

=G，一股绳子直接承担重物；F2=F3=■G，有两股绳子连接动滑轮；F4=F5=■G，有三股绳子连接动滑轮；F6=F7=■G，有四股绳子连接动滑轮；……即F=■G，其中n为连接动滑轮的绳子股数.

（2）绳子的起始端拴在哪个滑轮上：由图1的3、6、7可知n为偶数（n为2、4），绳子的起始端拴在定滑轮上；而由4、5、8可知n为奇数（n为3、5），绳子的起始端拴在动滑轮上.通常简称为“奇动偶定”.

（3）是否改变施力方向：由图1中的2与3或6与7可知，当n为偶数时，定滑轮比动滑轮少一个情况下不改变施力方向、定滑轮与动滑轮个数相等时可改变施力方向；而由4与5可知，当n为奇数时，定滑轮与动滑轮个数相等情况下，不改变施力方向、定滑轮比动滑轮多一个可以改变施力方向.

（4）如何绕绳：当绳子的起始端拴好后，按由里到外，定、动交替（或动、定交替），每个滑轮只绕线一次的方式绕线.

2.确定n的方法

由上可知，设计滑轮组，关键要抓住拴在动滑轮上的绳子股数n，其思路为：由绳子股数及是否需要改变施力方向，确定定滑轮和动滑轮的个数，再确定绳子起始端拴在何滑轮上，然后由里到外、动定交替（或定、动交替），进行绕线.那么如何确定绳子的股数呢？方法为：