定滑輪原理

    杠桿及其平衡原理

    杠桿是人們生活和生產中常用的一種簡單機械，是在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒。杠桿可以是直的，也可以是彎曲的。

    杠桿的平衡原理：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F1L1=F2L2（如圖1所示）

    定滑輪與“差動滑輪”

    滑輪是一個周邊有槽，能夠繞軸轉動的小輪。滑輪是一種變形的杠桿，屬于杠桿類簡單機械，用途很廣。

    定滑輪的本質是等臂杠桿，動滑輪的本質是動力臂等于阻力臂兩倍的杠桿。

    工廠里有一種特殊結構的滑輪，叫做“差動滑輪”（俗稱“神仙葫蘆”），它由兩個直徑相差不多且固定在一起的定滑輪和一個動滑輪組成，其示意圖如圖3所示。有了它，只需一個人就可以緩緩吊起或移動很重的物體。

    省力原理

    下面用杠桿的平衡原理解釋“差動滑輪”的省力原理（如圖4所示）。

    設重物的重力為G，人對鏈索的拉力為F，“差動滑輪”的大輪半徑為R、小輪半徑為r，繞過動滑輪的兩段鏈索對定滑輪的拉力相等，且等于G的一半，即F′=G。那么

    FR+F′r=F′R

    F=F′=G

    只要兩個定滑輪的半徑r和R相差很小，就可以用很小的拉力吊起很重的物體，達到省力效果。