内容正文:
第2课时 滑轮 机械效率
不能
力的方向
能
改变力的方向
h
2h
3h
G
省
乙
不能
>
有用功
总功
小于
小于
0.4
0.02
83.3
60
83.3
不变
6
900
450
88.9%
0.2
1
200
120
8
6 000
20
4 800
80%
高
低
匀速
88.9%
2.2
机械效率越高
C
ABC
B
A忽略了摩擦力对实验的影响,
只有匀速拉动时的弹簧测力计示数才等于拉力大小
减小接触面的粗糙程度
0.2
C
A
B
87.5%
100
90%
100
80%
600
25
【版本导航】人教:八下P81~P88 教科:八下P78~P81,P86~P96
考点1:滑轮(组)
类型
定滑轮
动滑轮
滑轮组
定义
轴固定不动的滑轮
轴随物体一起移动的滑轮
定滑轮、动滑轮组合成滑轮组
示意图
实质
等臂杠杆
省力杠杆
特点
eq \o(□,\s\up1(1))不能省力,但是能改变eq \o(□,\s\up1(2))力的方向
eq \o(□,\s\up1(3))能省力,但不能eq \o(□,\s\up1(4))改变力的方向
既可以省力又可以改变力的方向
s与h
的关系
s为绳端移动距离,h为物体移动距离
s=eq \o(□,\s\up1(5))h
s=eq \o(□,\s\up1(6))2h
s=eq \o(□,\s\up1(7))3h
F与G
的关系
忽略绳、滑轮重及摩擦
F1=eq \o(□,\s\up1(8))
F2=eq \o(□,\s\up1(9))G
F3=eq \o(□,\s\up1(10))G
eq \f(1,2)G
eq \f(1,3)G
轮轴是由具有共同转动轴的大轮和小轮组成,通常把大轮叫轮,小轮叫轴.轮轴和斜面都属于简单机械,使用时都eq \o(□,\s\up1(11))省(选填“省”或“费”)力.
⇨
1.如图所示的两个滑轮中,其中乙(选填“甲”或“乙”)属于动滑轮,使用动滑轮不能(选填“能”或“不能”)省功.若滑轮的自重和摩擦不计,分别用F1、F2匀速提起同一物体,则F1>(选填“>”“<”或“=”)F2.
2.如图所示,物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦),拉力F1、F2、F3的大小关系是F2<F1<F3.
INCLUDEPICTURE"P87-T1C.TIF"
F2<F1<F3
考点2:机械效率
1.三种功及相互关系
有用功
无论是否使用机械,必须要做的功,用W有表示
额外功
克服机械自重及摩擦力等因素的影响而多做的功,用W额表示
总功
有用功与额外功之和,用W总表示,W总=eq \o(□,\s\up1(12))W有+W额
W有+W额
2.机械效率
定义
物理学中,将eq \o(□,\s\up1(13))有用功跟eq \o(□,\s\up1(14))总功的比值叫做机械效率,用符号η表示
计算公式
η=eq \o(□,\s\up1(15))
特点
使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总是eq \o(□,\s\up1(16))小于总功,所以机械效率总是eq \o(□,\s\up1(17))小于1
说明:机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关,使用任何机械都不省功.
eq \f(W有,W总)
⇨
3.用如图所示装置测量动滑轮的机械效率,已知每个钩码重0.5 N,动滑轮重0.1 N,将钩码匀速提升0.2 m,弹簧测力计示数为0.6 N,则绳子自由端移动的距离为0.4m,克服动滑轮重力做的额外功为0.02J,动滑轮的机械效率为83.3%.
4.用如图所示的滑轮组匀速提升30 N的重物,5 s内提升了2 m,拉力大小为18 N,则有用功为60J,滑轮组的机械效率为83.3%.若其他条件不变,将重物匀速提升5 m,该滑轮组的机械效率将不变(选填“变大”“不变”或“变小”).
重难点:滑轮组相关的计算
⇨
2.滑轮组相关的计算
模型
(n为承担动滑轮的绳子段数,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力)
有用功
物体G上升高度为h时所做的功W有=Gh
克服摩擦力所做的功W有=fs物
总功
拉力F移动s所做的功
W总=Fs,s=nh
拉力F移动s所做的功W总=Fs=Fns物
机械效率
η=eq \f(W有,W总)=eq \f(Gh,Fs)=eq \f(G,nF)
η=eq \f(W有,W总)=eq \f(fs物,Fs)=eq \f(fs物,Fns物)=eq \f(f,nF)
拉力F、物重G、斜面长l、斜面高h、物体匀速移动时与斜面间摩擦力为f
W有=Gh
W额=f l