汽车起重机的小秘密
知识引入
如图1所示的汽车起重机可是名副其实的“大力士”，他可以毫不吃力地吊起成吨的货物，并能按照指令放在指定的位置。汽车起重机的这种超凡能力，为大型货物的搬运提供了便利。汽车起重机为何会拥有如此巨大的力量呢？原来，是吊臂上的轮子在“捣鬼”。不只是汽车起重机，还有好多机械都具备这样的能力，扫扫下面这个二维码，你会发现它们的队伍是如此庞大。
生产生活中使用滑轮的其他“大力士”机械的视频或图片及名称，重点部位圈标介绍。
|
概念分析
一、滑轮
滑轮是个周边有槽，能绕轴转动的小轮，滑轮是一种变形的杠杆。它可以持续旋转，因此可以看做是连续旋转的杠杆。
（一） 定滑轮和动滑轮
1.定滑轮
（1）概念：使用时，轴固定不动的滑轮，叫做定滑轮。
（2）特点：定滑轮不省力，但可以改变动力的方向，且不费距离。忽略摩擦时有，F=G，s=h成立。F是施加在定滑轮上的动力，G是被提升的物重，s是绳子自由端移动的距离，h是重物被提升的高度。
（3）实质：定滑轮可看做一个变形杠杆，如图2所示，定滑轮的轴相当于支点O，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，，根据杠杆平衡条件得：。所以，定滑轮的实质是一个等臂杠杆，它不省力也不费力，不省距离也不费距离。
2.动滑轮
（1）概念：使用时，滑轮的轴随物体一起运动，这样的滑轮叫做动滑轮。
（2）特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向，且费距离。有，成立。
（3）实质：动滑轮也可看做一个变形杠杆，如图3所示。支点O在动滑轮的边缘上，动力臂是轮的直径，阻力臂是轮的半径，动力臂为阻力臂的2倍，即，根据杠杆平衡条件可得，能省一半的力。因此动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
3.定滑轮和动滑轮的比较
|
滑轮
|
定滑轮
|
动滑轮
|
|
物重
|
G
|
G
|
|
拉力
|
大小
|
|
方向
|
朝不同方向均可
|
竖直向上
|
|
钩码上升高度
|
h
|
h
|
|
拉力（绳子自由端）移动距离
|
s=h
|
s=2h
|
|
省力情况
|
不省力
|
省一半力
|
|
改变用力的方向情况
|
能改变用力的方向
|
不能改变用力的方向
|
|
实质
|
等臂杠杆
|
的省力杠杆
|
|
实例
|
旗杆顶端的轮子
|
起重机的起重吊臂上的滑轮
|
