来到科技馆，变身大力士

廖红

机械的世界看似冷冰冰的，但如果你能亲身体会，便会发现这些装置为人们带来了许多便利。请和我们一起走进科技馆，看看这里都有哪些奇妙的機械装置吧！

自己能把自已拉起来吗？这在家中是绝不容易做到的。不过如果你到了科技馆，就会发现容易多了。原来这里有一个名为“自己拉自己”的展品，利用一套可以使人省很多力气的滑轮组，把你变成大力士，这样就可以自己拉自己啦！

省力的滑轮组包括一套动滑轮（轴可以移动）和一套定滑轮（轴固定）。定滑轮的作用是改变力的方向，不省力也不费力;动滑轮的作用则是省力，但不能改变力的方向。将动滑轮和定滑轮配合起来使用，就可以实现既省力又改变用力方向的功能了。

据说最早利用滑轮组进行工作的人是阿基米德。相传叙拉古的赫农王曾经给阿基米德出了个难题，让他独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轮组，果真一个人把船拉上了海滩。

展品“自己拉自己”中用了六个定滑轮和五个动滑轮，这样一个人只要用略超过总负荷（人、座椅、动滑轮组等重量总和）几分之一的力就可以将自己拉起来了。

滑轮组能省多少力主要看动滑轮上承担重物的绳子数，如果忽略摩擦力，动滑轮上有几根承担重物的绳子，则拉力为总负荷的几分之一。

如图（a），要用的拉力为砝码与动滑轮重量和的四分之一，而图（b）中仅用五分之的力便可以了，秘密就在动滑轮上。

滑轮组在现实生活中应用非常广泛，像旗杆、电梯、起重机等都用到了滑轮组。

滚球将杠杆、连杆、滑轮、凸轮、齿轮、链轮、皮带轮、螺旋等11种机械装置组合成运动轨道，以运送钢球的方式让同学们观察、学习简单的机械知识。通过钢球沿轨道前进过程中展现的不同运动方式，我们可以了解到各种机械装置的工作原理。这些机械装置都是日常生活中我们经常见到和使用的，它们可以完成不同的工作。

有的装置是省力装置，如杠杆、滑轮组;有的装置能改变运动的方式，把转动变为直线运动，如齿轮齿条传动装置、连杆升降装置等;有的装置则可以改变力的作用方向，如定滑轮;有的装置以耗费更长的距离为代价来减小推进的力，如螺旋;还有的装置通过两个相互咬合的齿轮来达到省时的效果。你看，不同的装置具有各自不同的属性，你是否都记住了呢？

其实在现实生活中，这些简单机械装置也无处不在。比如，由于皮带传动适合长距离的运输，矿山里就常用它来进行矿石的运送。滑轮组既可以省力又可以改变力的方向，就常被用在吊车上，来帮助我们提升重物。另外，生活中的指甲刀、啤酒开瓶器等也都运用了杠杆的原理。

十字弓上的滑轮

早在中世纪，弓箭手就利用滑轮组的原理将箭架到十字弓上。十字弓威力非常大，可以穿透盔甲。但因为十字弓弓弦特别紧，需要人们花很大的力气才能拉开，于是弓箭手利用装有一对滑轮的曲柄将箭架到弓上，达到省力的效果。

动手动脑

扫把比赛

生活中我们尝试将对面的两人拉近，受体重、力气、距离等因素的限制，常常心有余而力不足。今天就给同学们分享一个省力的小窍门吧。

任务：用一根长绳子将相距2米的大人拉近

材料：两名志愿者、两把带长把的扫把、8米长的光滑绳子

步骤：

1.两名志愿者手握扫把相对而立，距离约为2米。扫把尽量垂直于地面。2.拿起准备好的光滑绳子，一头系在一个扫把上，自上而下在两把平行的扫把绕上几圈。注意控制两把扫把的距离，具体可见右下图。

3.拉动绳子的另一个绳头，看看是不是比较容易地就将两名相距2米的志愿者拉近了呢？

原理：原来，绳子和扫把就是人为设置的一个滑轮组，系有绳头的那个扫把相当于定滑轮，而另一个相当于动滑轮，缠的绳子圈数越多，自然就越省力啦。生活中这样的例子是不是还有很多？

你知道吗

滑轮是杠杆的变形之一，它把杠杆转化为可以连续转动的轮子，通过柔软的绳子将一套动滑轮和一套定滑轮组合成滑轮组，从而达到节省力气的目的。