定滑輪是軸的位置固定不動(dòng)的滑輪，其中心軸固定不動(dòng)。定滑輪的功能是改變力的方向，但不能省力。當(dāng)牽拉重物時(shí)，可使用定滑輪將施力方向轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀壮隽Φ姆较颉?/p>
定滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)等臂杠桿，根據(jù)杠桿平衡條件，得F=F2，即動(dòng)力F等于阻力F2，這意味著定滑輪不省力，也不可以省距離。使用定滑輪時(shí)，施力牽拉的距離等于物體上升的距離，繩索兩端的拉力相等，不計(jì)摩擦?xí)r，定滑輪的機(jī)械效率接近于1。
簡(jiǎn)介
定滑輪的中心軸固定不動(dòng)。定滑輪的功能是改變力的方向，但不能省力。當(dāng)牽拉重物時(shí)，可使用定滑輪將施力方向轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀壮隽Φ姆较?。使用定滑輪時(shí)，施力牽拉的距離等于物體上升的距離，不能省力也不費(fèi)力。繩索兩端的拉力相等，所以，輸出力等與輸入力，不計(jì)摩擦?xí)r，定滑輪的機(jī)械效率接近于1。
歷史
關(guān)于滑輪的繪品最早出現(xiàn)于一幅西元前八世紀(jì)的亞述浮雕。這浮雕展示的是一種非常簡(jiǎn)單的滑輪，只能改變施力方向，主要目的是為了方便施力，并不會(huì)給出任何機(jī)械利益。在中國(guó)，滑輪裝置的繪制最早出現(xiàn)于漢朝的畫像磚、陶井模。在《墨經(jīng)》里也有記載關(guān)于滑輪的論述。
古希臘人將滑輪歸類為簡(jiǎn)單機(jī)械。早在西元前400年，古希臘人就已經(jīng)知道如何使用復(fù)式滑輪了。大約在公元前330年，亞里士多德在著作《機(jī)械問(wèn)題》（《Mechanical Problems》）里的第十八個(gè)問(wèn)題，專門研討“復(fù)式滑輪”系統(tǒng)。阿基米德貢獻(xiàn)出很多關(guān)于簡(jiǎn)單機(jī)械的知識(shí)，詳細(xì)地解釋滑輪的運(yùn)動(dòng)學(xué)理論。據(jù)說(shuō)阿基米德曾經(jīng)獨(dú)自使用復(fù)式滑輪拉動(dòng)一艘裝滿了貨物與乘客的大海船。公元一世紀(jì)，亞歷山卓的希羅分析并且寫出關(guān)于復(fù)式滑輪的理論，證明了負(fù)載與施力的比例等于承擔(dān)負(fù)載的繩索段的數(shù)目，即“滑輪原理”。
1608年，在著作《數(shù)學(xué)紀(jì)要》（《Mathematical Collection》）里，荷蘭物理學(xué)者西蒙·斯蒂文表明，滑輪系統(tǒng)的施力與負(fù)載之間移動(dòng)路徑的長(zhǎng)度比率，等于施力與負(fù)載之間的反比率。這是雛型的虛功原理。
1788年，法國(guó)物理學(xué)者約瑟夫·拉格朗日在巨著《分析力學(xué)》（《Mécanique analytique》）里，使用滑輪原理推導(dǎo)出虛功原理，從而揭起了拉格朗日力學(xué)的序幕。
介紹
定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿，動(dòng)力臂L1、阻力臂L2都等于滑輪半徑。根據(jù)杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力和不省距離的結(jié)論。像旗桿頂部的滑輪那樣，固定在一個(gè)位置轉(zhuǎn)動(dòng)而不移動(dòng)的滑輪叫定滑輪。
定義：使用滑輪樂(lè)隊(duì)時(shí)，軸的位置固定不動(dòng)的滑輪，稱為定滑輪。
根據(jù)杠桿定理可得，定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿，使用定滑輪可以改變用力的方向，但是使用定滑輪不能省力，不可以省距離。
定滑輪的作用是改變力的方向，但不能省力或省距離。
實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)器材
演示滑輪組（J2121型），測(cè)力計(jì)二個(gè)，鉤碼，細(xì)繩及支架。它的作用是改變用力方向，不象動(dòng)滑輪是只改變力的大小，不改變力的方向。
實(shí)驗(yàn)步驟
1、取一單滑輪固定在方座支架上，構(gòu)成一個(gè)定滑輪。用細(xì)繩跨過(guò)滑輪，細(xì)繩的一端掛上鉤碼作為阻力，鋼繩的另一端掛一測(cè)力計(jì)。
2、用手豎直向下勻速拉測(cè)力計(jì)，當(dāng)滑輪平衡時(shí)，觀察測(cè)力計(jì)，眼睛平視讀數(shù)。
3、改變測(cè)力計(jì)拉力的方向（水平、斜向下、向下），當(dāng)滑輪平衡時(shí)，記下各測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。
4、改變所掛鉤碼的重量，重復(fù)三次上述實(shí)驗(yàn)，并記下各次測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。
5、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論：使用定滑輪不省力，但是可以改變力的方向。
優(yōu)缺點(diǎn)
定滑輪，物理上給它的你定義是軸的位置固定不變的滑輪。定滑輪在使用的時(shí)候雖然它不可以省力，但是它可以改變我們力的方向，同樣它也費(fèi)距離。
定滑輪就是一種固定不動(dòng)的滑輪，它的固定并不是簡(jiǎn)單的固定不動(dòng)，而是滑輪的中心軸固定不動(dòng)。定滑輪的主要優(yōu)點(diǎn)是可以改變力的方向，使施力方向更容易用力，從而更方便拉動(dòng)重物。定滑輪的缺點(diǎn)就是不能夠省力。也就是說(shuō)，我們使用定滑輪所用的力氣和不使用定滑輪所用的力氣是一樣的。但是我們可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的滑輪組來(lái)克服它的缺點(diǎn)。
原理
杠桿及其平衡原理
杠桿是人們生活和生產(chǎn)中常用的一種簡(jiǎn)單機(jī)械，是在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。杠桿可以是直的，也可以是彎曲的。
杠桿的平衡原理：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即F?L?=F?L?（如圖1所示）
差動(dòng)滑輪
滑輪是一個(gè)周邊有槽，能夠繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪。滑輪樂(lè)隊(duì)是一種變形的杠桿，屬于杠桿類簡(jiǎn)單機(jī)械，用途很廣。
定滑輪的本質(zhì)是等臂杠桿，動(dòng)滑輪的本質(zhì)是動(dòng)力臂等于阻力臂兩倍的杠桿。
工廠里有一種特殊結(jié)構(gòu)的滑輪，叫做“差動(dòng)滑輪”（俗稱“手拉葫蘆”），它由兩個(gè)直徑相差不多且固定在一起的定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成，其示意圖如圖3所示。有了它，只需一個(gè)人就可以緩緩吊起或移動(dòng)很重的物體。
省力原理
下面用杠桿的平衡原理解釋“差動(dòng)滑輪”的省力原理（如圖4所示）。
設(shè)重物的重力為G，人對(duì)鏈索的拉力為F，“差動(dòng)滑輪”的大輪半徑為R、小輪半徑為r，繞過(guò)動(dòng)滑輪的兩段鏈索對(duì)定滑輪的拉力相等，且等于G的一半，即F′=G。那么
只要兩個(gè)定滑輪的半徑r和R相差很小，就可以用很小的拉力吊起很重的物體，達(dá)到省力效果。
參考資料 >