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  滑轮在古代称为滑车的绘制****早出现于汉代的画像砖、陶井模。在《墨经》里也有记载关于滑轮的论述。而1788年,法国物理学者约瑟夫·拉格朗日在巨着《分析力学》(《Mécanique analytique》)里,使用滑轮原理推导出虚功原理,从而揭起了拉格朗日力学的序幕。

  现在我们所使用的滑轮是由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成的可以绕着中心轴转动的简单机械。中心轴跟重物一起移动的滑轮叫动滑轮,是变形的不等臂杠杆,能省一半力,但不改变力的方向。


  滑轮的实质是以圆心为支点,以半径为力臂的等臂杠杆。我们常用的滑轮有两种,一种是定滑轮,另一种是动滑轮。判断是定滑轮还是动滑轮,关键是看它的轴是否随物体一起运动。拉动绳子时,物体移动,滑轮转动,但定滑轮轴的位置不动,动滑轮轴的位置随物体移动。

  购买滑轮的朋友有时候需要分析滑轮的承受能力,在分析动力、阻力的关系时,如果是将物体向上提升,克服的是物体的重力,水平拉动物体时克服的是物体与水平面的摩擦力。尤其要注意动滑轮有省力和费力两种情况。

  上面动力和阻力的关系成立的条件是动滑轮的重力、绳子的重力、轮与轴之间的摩擦力忽略不计。如果考虑动滑轮的重力将物体升高时F=1/2(G物+G动)(费力时F=2G物+G动),距离之间的关系不受此影响。


   滑轮通过定滑轮来拉钩码并不省力。通过或不通过定滑轮,弹簧秤的读数是一样的。可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便。

   定滑轮实质是个等臂杠杆,动力L1、阻力L2臂都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。而使用动滑轮能省一半力,费距离。

   这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离。因此在工程中常将这两个滑轮组合使用。

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