1、滑轮组知识补充学习滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成,它既省力又可改变力的方向.股数(段数)n的确定:滑轮组用几段绳子吊着物体,从动滑轮与定滑轮中间画一条线,绳子的绕到动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了. n=4 n=3 n=2 n=2 n=3使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,动力移动的距离大于重物移动的距离.费距离的多少主要看动滑轮的绕绳子的段数.几个关系(滑轮组竖直放置时):(1) s=nh (2) F=G总 /n(不计摩擦) 其中 s:绳端移动的距离 h:物体上升的高度G总:物体和动滑轮的总重力,G总= G物+G动F:绳端所施加的力 n:拉重物的绳子的段数F=1/n(G物+G动)机械效率突
2、破一、机械效率定义任何机械本身都受到重力的作用,相对运动的零件间又存在摩擦力,所以使用任何机械,除了做有用功外,都不可避免地要做额外功。这时动力所做的总功等于有用功加额外功。 有用功跟总功的比值叫机械效率(mechanical efficiency)符号,读作:易塔 用公式来表示:=W有/W总*100%其中表示机械效率,W有用表示有用功,W总表示总功。 注意:由于有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。它是一个比值,没有单位,为百分数在计算机械效率时,注意物理量名称所标示的意义。总功:即动力对机械所做的功,称之为动力功,也叫输入功。理想机械:W总=W有用,W输入=W输出,W动=W阻。实际机械:
3、W总=W有用+W额外,W输入=W输出+W额外,W动=W有用阻力+W无用阻力 意义:一台机器所做的有用功与总功越接近,这台机器的机械效率就越高,但不会超过1也就是100%。机械效率越高表示有用功所占比例越大,机械对总功的利用率就越高,机械的性能就越好。二、增大机械效率的方法根据公式可知:如果有用功不变,我们可以通过减小额外功.(减少机械自重.减少机械的摩擦)来增大机械效率,(例如我们用轻便的塑料桶打水,而不用很重的铁桶打水,就是运用这个道理);如果额外功不变,我们可以通过增大有用功来提高机械效率;(例如,在研究滑轮组的机械效率时,我们会发现同一个滑轮组,提起的重物越重,机械效率越高,就是这个道理
4、);当然了,如果能在增大有用功的同时,减小额外功更好。 三、机械效率问题的基本思路机械效率是学生学习的重点和难点,它把简单机械和功这两章内容紧密地联系起来,综合性较强,学生较难理解。下面谈一谈解答机械效率问题的基本思路: 1. 首先应认真审题,搞清题目中的物理现象及过程。 2.计算有用功、额外功和总功。 根据人们使用机械的不同,有用功的计算也不尽相同。例如:(1)若使用机械的目的是提升重物,那么克服物体的重力做的功就是有用功。设重物的重力为G,提升的高度为h,则W有用=Gh, 而总功是人们作用在机械上的动力所做的功(总功等于动力乘以距离);(2)如果使用机械的目的是在水平面上平移重物,那么克服
5、物体与水平面间的摩擦力做的功就是有用功。设摩擦力为f,物体移动的距离为s,则W有用=fs。 3.运用机械效率公式解题时还应注意有关的几何关系。 如果使用滑轮组提升重物时,若重物升高hm,承拉重物的绳的股数是n股,则绳自由端移动的距离s=nh,动力作用的绳端移动的距离是重物上升距离的n倍。如果使用滑轮组沿水平方向拉物体时,若物体移动Xm,随担物体与水平面间的摩擦力的绳的股数是n股,则绳自由端移动的距离s=nX,动力作用的绳端移动的距离是物体移动距离的n倍 4. 最后,选用机械效率的表达式中求解。四、滑轮组机械效率公式(忽略摩擦力与绳重)方法(1)=W有用/W总 =Gh/Fs =G/Fn =G/Fn=G/(G+G动滑轮) =G/G总 其中F=G总/n G为物重, h为物体上升的高度, F为拉力大小, s为绳子上升的高度, n是绳子绕数(与动滑轮相连的)。 方法(2)=W有用/W总 =Gh/G总h =Gh/(G+Go)h =G/(G+Go) G总为动滑轮与物体总重, Go为动滑轮重。 五、斜面机械效率公式=W有用/W总=Gh/Fl G为物重,h为斜面竖直高度,F为拉力大小,l(long)为斜面长度。