使用單個動滑輪省力和費力問題的探討

摘 要：動滑輪是初中物理一種很重要的簡單機械，而教材和教參上都未對動滑輪省力及省力條件作出具體討論，導致部分學生對其工作省力情況的認知較為模糊。通過對動滑輪工作時的受力進行分析，結合計算，厘清使用動滑輪省力和費力的條件，可使學生更全面地認識動滑輪和滑輪組。

關鍵詞：動滑輪；省力條件；費力條件

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2024）9-0069-3

人教版八年級物理教材第十二章“第２節 滑輪”中指出：動滑輪的特點——使用動滑輪可以省力，但不改變力的方向。此外，在教師教學用書中提到：在研究動滑輪特點的實驗中，不但要指導學生使跨過動滑輪的兩段繩豎直且平行，而且仍要指導學生使用重一些的鉤碼進行實驗，因為只有當鉤碼重力大于動滑輪重力時，才能得出使用動滑輪可以省力的結論。二者均只是簡單地給出了結論，并沒有進行相關證明分析，因此導致有的學生認為使用單個動滑輪一定能省一半的力，有的學生認為動滑輪能省力，但說不清楚什么條件下能省一半的力［１］。其實，使用單個動滑輪能省力是有條件的，能省一半的力更是有條件的。下面通過計算來探討使用單個動滑輪在豎直方向和水平方向拉動物體時的省力條件和費力條件，從而更好地認識動滑輪。

綜上所述，使用動滑輪拉動物體時是否省力是有一定限定條件的，如果滿足不了某些必要的條件，使用單個動滑輪不僅不省力，而且還會費力，故比較科學的說法應該是“使用動滑輪最多能省一半的力”。

在教學過程中，要用思辨的物理觀念應用物理規律和物理結論，特別強調物理規律和結論的適用范圍和條件。

參考文獻：

［１］馬連杰．使用單個動滑輪省一半力的條件［Ｊ］．物理通報，２０１９（７）：４９－５０．

（欄目編輯 蔣小平）