來(lái)到科技館，變身大力士

廖紅

機(jī)械的世界看似冷冰冰的，但如果你能親身體會(huì)，便會(huì)發(fā)現(xiàn)這些裝置為人們帶來(lái)了許多便利。請(qǐng)和我們一起走進(jìn)科技館，看看這里都有哪些奇妙的機(jī)械裝置吧！

自己能把自已拉起來(lái)嗎？這在家中是絕不容易做到的。不過(guò)如果你到了科技館，就會(huì)發(fā)現(xiàn)容易多了。原來(lái)這里有一個(gè)名為“自己拉自己”的展品，利用一套可以使人省很多力氣的滑輪組，把你變成大力士，這樣就可以自己拉自己啦！

省力的滑輪組包括一套動(dòng)滑輪（軸可以移動(dòng)）和一套定滑輪（軸固定）。定滑輪的作用是改變力的方向，不省力也不費(fèi)力;動(dòng)滑輪的作用則是省力，但不能改變力的方向。將動(dòng)滑輪和定滑輪配合起來(lái)使用，就可以實(shí)現(xiàn)既省力又改變用力方向的功能了。

據(jù)說(shuō)最早利用滑輪組進(jìn)行工作的人是阿基米德。相傳敘拉古的赫農(nóng)王曾經(jīng)給阿基米德出了個(gè)難題，讓他獨(dú)自一人把海里的大船拉到岸上。阿基米德精心研究后就采用了滑輪組，果真一個(gè)人把船拉上了海灘。

展品“自己拉自己”中用了六個(gè)定滑輪和五個(gè)動(dòng)滑輪，這樣一個(gè)人只要用略超過(guò)總負(fù)荷（人、座椅、動(dòng)滑輪組等重量總和）幾分之一的力就可以將自己拉起來(lái)了。

滑輪組能省多少力主要看動(dòng)滑輪上承擔(dān)重物的繩子數(shù)，如果忽略摩擦力，動(dòng)滑輪上有幾根承擔(dān)重物的繩子，則拉力為總負(fù)荷的幾分之一。

如圖（a），要用的拉力為砝碼與動(dòng)滑輪重量和的四分之一，而圖（b）中僅用五分之的力便可以了，秘密就在動(dòng)滑輪上。

滑輪組在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用非常廣泛，像旗桿、電梯、起重機(jī)等都用到了滑輪組。

滾球?qū)⒏軛U、連桿、滑輪、凸輪、齒輪、鏈輪、皮帶輪、螺旋等11種機(jī)械裝置組合成運(yùn)動(dòng)軌道，以運(yùn)送鋼球的方式讓同學(xué)們觀察、學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的機(jī)械知識(shí)。通過(guò)鋼球沿軌道前進(jìn)過(guò)程中展現(xiàn)的不同運(yùn)動(dòng)方式，我們可以了解到各種機(jī)械裝置的工作原理。這些機(jī)械裝置都是日常生活中我們經(jīng)常見(jiàn)到和使用的，它們可以完成不同的工作。

有的裝置是省力裝置，如杠桿、滑輪組;有的裝置能改變運(yùn)動(dòng)的方式，把轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，如齒輪齒條傳動(dòng)裝置、連桿升降裝置等;有的裝置則可以改變力的作用方向，如定滑輪;有的裝置以耗費(fèi)更長(zhǎng)的距離為代價(jià)來(lái)減小推進(jìn)的力，如螺旋;還有的裝置通過(guò)兩個(gè)相互咬合的齒輪來(lái)達(dá)到省時(shí)的效果。你看，不同的裝置具有各自不同的屬性，你是否都記住了呢？

其實(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中，這些簡(jiǎn)單機(jī)械裝置也無(wú)處不在。比如，由于皮帶傳動(dòng)適合長(zhǎng)距離的運(yùn)輸，礦山里就常用它來(lái)進(jìn)行礦石的運(yùn)送。滑輪組既可以省力又可以改變力的方向，就常被用在吊車(chē)上，來(lái)幫助我們提升重物。另外，生活中的指甲刀、啤酒開(kāi)瓶器等也都運(yùn)用了杠桿的原理。

十字弓上的滑輪

早在中世紀(jì)，弓箭手就利用滑輪組的原理將箭架到十字弓上。十字弓威力非常大，可以穿透盔甲。但因?yàn)槭止姨貏e緊，需要人們花很大的力氣才能拉開(kāi)，于是弓箭手利用裝有一對(duì)滑輪的曲柄將箭架到弓上，達(dá)到省力的效果。

動(dòng)手動(dòng)腦

掃把比賽

生活中我們嘗試將對(duì)面的兩人拉近，受體重、力氣、距離等因素的限制，常常心有余而力不足。今天就給同學(xué)們分享一個(gè)省力的小竅門(mén)吧。

任務(wù)：用一根長(zhǎng)繩子將相距2米的大人拉近

材料：兩名志愿者、兩把帶長(zhǎng)把的掃把、8米長(zhǎng)的光滑繩子

步驟：

1.兩名志愿者手握掃把相對(duì)而立，距離約為2米。掃把盡量垂直于地面。2.拿起準(zhǔn)備好的光滑繩子，一頭系在一個(gè)掃把上，自上而下在兩把平行的掃把繞上幾圈。注意控制兩把掃把的距離，具體可見(jiàn)右下圖。

3.拉動(dòng)繩子的另一個(gè)繩頭，看看是不是比較容易地就將兩名相距2米的志愿者拉近了呢？

原理：原來(lái)，繩子和掃把就是人為設(shè)置的一個(gè)滑輪組，系有繩頭的那個(gè)掃把相當(dāng)于定滑輪，而另一個(gè)相當(dāng)于動(dòng)滑輪，纏的繩子圈數(shù)越多，自然就越省力啦。生活中這樣的例子是不是還有很多？

你知道嗎

滑輪是杠桿的變形之一，它把杠桿轉(zhuǎn)化為可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子，通過(guò)柔軟的繩子將一套動(dòng)滑輪和一套定滑輪組合成滑輪組，從而達(dá)到節(jié)省力氣的目的。