如何判定滑輪組的繩子股數(shù)

袁顏芳

(丹陽(yáng)市華南實(shí)驗(yàn)學(xué)校 江蘇 鎮(zhèn)江 212300)

滑輪組是一種常見(jiàn)的簡(jiǎn)單機(jī)械，也是中考的一個(gè)重要考點(diǎn)．繩子股數(shù)就是動(dòng)滑輪的受力股數(shù)．繩子股數(shù)的判定是對(duì)滑輪組受力分析的關(guān)鍵，也是看清滑輪組的關(guān)鍵．對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)難點(diǎn)，一次偶然的機(jī)會(huì)，發(fā)現(xiàn)了一種新的判定方法，解決了這個(gè)難點(diǎn)．

題目：如圖1，判定滑輪組繩子股數(shù)N各為多少？

常規(guī)方法：如圖1(a)滑輪，只算第1和2股，第3股繩子自由端從定滑輪繞出不計(jì)算，繩子股數(shù)為2；如圖1(b)滑輪第3股繩子自由端從動(dòng)滑輪繞出要計(jì)算，繩子股數(shù)為3．

圖1 判定滑輪組繩子股數(shù)圖

筆者在教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生用這種方法來(lái)判定時(shí)經(jīng)常出錯(cuò)．究其原因有兩方面：

(1)有的滑輪組水平放置位置特殊;

(2)有的是變形的滑輪組，甚至內(nèi)部結(jié)構(gòu)看不到．

仔細(xì)分析這種方法并沒(méi)有深入本質(zhì)，而是簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，導(dǎo)致學(xué)生停留表面，不能深入理解，容易出錯(cuò)．

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：學(xué)生在組裝滑輪組時(shí)，筆者發(fā)現(xiàn)如圖2的情景，學(xué)生手抓住定、動(dòng)滑輪間的繩子拉物體時(shí)，最后繞過(guò)定滑輪的繩子是松弛的，最后繞過(guò)動(dòng)滑輪的繩子是繃緊的．忽然想到松弛就是不受力，繃緊就是受力，找繩子股數(shù)就只要找到繃緊繩子的股數(shù)．如圖2(a)中繃緊的繩子是2股，所以繩子股數(shù)為2；如圖2(b)中繃緊的繩子是3股，所以繩子股數(shù)為3．于是和學(xué)生一起總結(jié)了以下方法：

圖2 滑輪組的學(xué)生實(shí)驗(yàn)

判定繩子股數(shù)的新方法：

(1)“抓一抓”.抓住定動(dòng)滑輪間的繩子；

(2)“拉一拉”.拉起物體；

(3)“數(shù)一數(shù)”.數(shù)出繃緊繩子的股數(shù)(受力股數(shù))即為滑輪組的繩子股數(shù)．

在實(shí)際判定過(guò)程中，并不要真的去拉，只要想象一下就可以了．學(xué)生用這種方法判定大大提高了準(zhǔn)確率，而且看清了對(duì)滑輪組受力分析的本質(zhì)．試試看吧！

判斷下列圖3中滑輪組的繩子股數(shù)N各為多少？

圖3 實(shí)際應(yīng)用的滑輪組示意圖

運(yùn)用以上總結(jié)出的判定繩子股數(shù)的方法，學(xué)生不難得出正確的結(jié)果.