当前位置: 首页 > 教育资讯 > 金博动态 > 初中物理辅导班滑轮组绕线方法技巧

记得我第一次给学生讲滑轮组绕线的时候,课堂上有三分之一的同学眼睛里都是迷茫的表情。滑轮组这个知识点吧,说难不难,说简单也不简单,很多同学能背下来公式,但一看到题目中"请画出绕线图"就傻眼了。今天咱们就聊聊滑轮组绕线那些事儿,把这个看似复杂的问题拆解清楚。
在金博教育的物理课堂上,我发现一个规律:凡是滑轮组绕线学得好的同学,基本上都是先把原理吃透了,然后再去记那些步骤和方法。所以咱们不着急画图,先把几个基本概念捋清楚。
滑轮组就是把定滑轮和动滑轮组合在一起使用的装置。定滑轮不改变力的大小,但能改变力的方向;动滑轮能省一半的力,但不能改变力的方向。这两个东西凑到一块儿,既能省力又能改变方向,简直是物理界的"黄金搭档"。
不过呢,这里有个关键点很多同学会搞混:滑轮组到底能省多少力?这个取决于绳子最后一段是怎么拉的。说的具体一点,假设你有n段绳子在同时承担重物的重力,那么拉力就是物重的1/n。这个n怎么数?就是在绕线图上,从动滑轮开始往上数,看有几段绳子是竖直向上的。
举个例子,如果绳子从动滑轮出来往上拉到定滑轮,再从定滑轮出来往下拉到你手里,这个时候你有2段绳子在拉重物,省一半的力。但如果绳子从动滑轮出来往上拉到定滑轮,再绕回来往下拉到你手里,那就有3段绳子,省三分之二的力。数的办法是从动滑轮的挂钩开始,向上数到绳子被固定或者被拉出来的那个点为止。
滑轮组的绕线方法其实万变不离其宗,归根结底就两种情况。我给学生讲课的时候喜欢叫它们"绳子头固定在动滑轮上"和"绳子头固定在定滑轮上"。听起来有点绕口是吧?我来详细说说。

这种绕法相对简单一些,适合初学者理解。操作步骤是这样的:首先把绳子的一头固定在动滑轮的挂钩上,然后把绳子从动滑轮下方绕上去,穿过定滑轮,再绕回来从动滑轮上方穿过去,如此反复。最后当绕到你需要的段数时,把绳子头从动滑轮下方穿出来固定好,或者直接用手拉。
这种绕法的特点是:最后一段绳子是从动滑轮的下端出来的,所以拉力的方向是向上的。这种绕法在数绳子段数的时候要特别注意,固定点那一段不算,绕来绕去的那些才算。
这种绕法稍微复杂一点,用的也比较多。具体操作是:先把绳子头固定在定滑轮的支架上,然后绳子从定滑轮上方绕下来,穿过动滑轮,再从动滑轮下方绕上去,穿过定滑轮,如此反复。最后当绳子段数够了之后,把绳子头从定滑轮下方穿出来拉。
这种绕法的特点是:绳子最后是从定滑轮的下方出来的,所以拉力的方向是向下的。这种绕法在画图的时候要注意,定滑轮上面的固定点不能算在绳子段数里。
光说不练假把式,咱们来一步步操作。假设现在要组装一个由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,要求画出绕线图。
第一步,先确定绕线方向。这个很关键,方向错了后面全乱。一般情况下,我们从上往下画,先画定滑轮,再画动滑轮。定滑轮固定在支架顶端,动滑轮可以上下移动。

第二步,决定绳子头从哪儿开始。我建议初学者从动滑轮开始绑。把绳子头在动滑轮的挂钩上绕一圈然后固定好,注意要绑结实了。
第三步,开始绕线。把绳子从下往上拉,穿过第一个定滑轮,然后再从上往下绕回来,从动滑轮的上方穿过去。接着继续往上,穿过第二个定滑轮,再绕回来从动滑轮下方穿过去。这样反复几次,直到达到你需要的绳子段数。
第四步,处理最后的绳子头。如果段数够了,就把绳子头固定好,或者留出一段用于拉重物。这里要提醒一下,绳子头留出的长度要够你操作,不能太短。
等等,我刚才说的这个方法,你有没有发现一个问题?绕到最后一段的时候,绳子是从动滑轮的哪一侧穿出来的?这决定了你最终拉力的大小和方向。如果你从动滑轮的左侧穿出来和从右侧穿出来,虽然看起来差不多,但绳子段数的计算可能就不一样了。
在金博教育多年的教学实践中,我总结了几个特别实用的技巧,分享给大家。
同学们在滑轮组绕线的时候,最容易犯的错误我都整理出来了,看看你有没有中招。
错误一:把定滑轮和动滑轮的位置搞反。有同学画图的时候,定滑轮画在下面,动滑轮画在上面,这是不对的。定滑轮是固定不动的,必须装在支架上面;动滑轮要跟着重物一起动,必须装在下面。检验方法很简单:想想看,如果定滑轮在下面,你拉绳子的时候,定滑轮会跟着动吗?不会,因为它固定了。所以位置千万不能搞反。
错误二:绳子段数多数了一段。这个问题太常见了。最容易多数的那一段是绳子头固定的那一段。比如绳子头固定在动滑轮上,很多同学会把这个固定点也算作一段绳子,实际上这段绳子是在"拉自己",不算在拉重物的段数里。正确的数法是只数那些真正承担重力的绳子段。
错误三:绕线时绳子相互交叉。这个问题通常是因为没有按照顺序绕。正确的做法是从下往上依次穿过各个滑轮,不能跳着穿。如果发现绳子交叉了,说明你的绕线顺序有问题,需要重新调整。
错误四:忽略绳子的摩擦力和滑轮的重力。在理论上计算的时候,我们通常忽略这些因素,但实际应用中不行。滑轮本身有重量,绳子在滑轮里转动会有摩擦力,所以实际拉力会比理论值大一些。如果题目没有特别说明,初中阶段可以忽略这些,但在生活中实际操作时就要考虑进去了。
滑轮组不是只有一种固定用法,不同的情况要选择不同的绕线方法。我来给大家分析几种常见的应用场景。
| 应用场景 | 推荐绕法 | 原因 |
| 需要把重物从下往上拉 | 绳子头固定在动滑轮上 | 这样最后一段绳子向上,拉的时候比较顺手 |
| 需要把重物从高往低放 | 绳子头固定在定滑轮上 | 这样拉力方向向下,放重物时更省力更安全 |
| 需要在多个位置操作 | 使用双向出绳的绕法 | 可以从两边拉,方便在不同位置操作 |
| 只需要简单省力 | 少滑轮、多段数 | 结构简单,不容易出问题 |
这里要特别强调一下安全问题。在金博教育的物理实验课上,我们反复和学生强调:使用滑轮组的时候,一定要检查所有连接点是否牢固,绳子有没有磨损,滑轮有没有卡住的情况。安全永远是第一位的。
考试的时候,滑轮组的题目花样很多,但万变不离其宗。我教大家一个快速读题的方法。
首先看题目问的是不是要"画出绕线图",如果是那你就要按我上面说的步骤来。然后看题目给了几个定滑轮几个动滑轮,这决定了你最多能绕几段绳子。再看题目要求省多少力,或者要求拉力是多少,这决定了你需要绕几段。
举个例子:如果题目说"用两个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组,拉力是物重的四分之一",那你就需要4段绳子。四个动滑轮能提供的最大段数是4段,刚好满足要求。这种情况下,绳子头就要固定在动滑轮上,绕4段出来。
如果题目说"拉力是物重的五分之一",但你只有两个动滑轮,那最多只能绕4段,这说明题目可能有陷阱,或者你需要换一种绕法,或者题目本身就有问题。这时候要仔细再读一遍题目。
滑轮组这个知识点,看起来是在学物理,实际上是在培养空间想象能力和动手能力。我见过太多同学,公式背得滚瓜烂熟,但一动手画图就出错。原因很简单,他们从来没有真的去操作过。
我的建议是:找一套真正的滑轮组器材,自己动手绕一绕。你会发现,纸上谈兵和实际操作完全是两回事。亲手绕过一次之后,你会发现那些绕线步骤根本不需要死记硬背,你自然而然就记住了。
在学习的过程中,碰到不懂的地方不要憋着,及时问老师或者同学。在金博教育的课堂上,我们鼓励学生随时提问,因为只有把每一个疑惑都解决了,知识才能真正变成自己的。
滑轮组的学习其实是一个循序渐进的过程。一开始可以从最简单的两个滑轮组合开始,熟悉之后再增加滑轮数量。不要急于求成,把基础打牢,后面学起来会轻松很多。
最后我想说,物理这门课最重要的是理解原理,而不是死记硬背。滑轮组为什么能省力?因为多段绳子一起分担了重力。绕线为什么要那样绕?因为要让绳子尽可能多的段数来承担重力。想明白这些道理,你会发现滑轮组其实没有那么难。
希望这篇内容能对你的学习有所帮助。如果还有其他物理方面的问题,欢迎继续交流。学习嘛,就是一个不断发现问题、解决问题的过程。祝你学习顺利!

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