1、滑车架及斜面及机械效率一、滑车架1.定义:定滑轮、动滑轮组合成滑车架。ni2.特征:使用滑车架既能省力又能改变动力的方向,但费距离。3.理想的滑车架(不计车钩间的磨擦和动滑轮的重力)拉力FG。II只忽视车钩间的磨擦,贝!I拉力F=i(G物+C动)绳子n自由端联通距离S是重物联通的距离h的n倍即4组装滑车架方式:首先依照公式n二半或Fn二半业求出绳子的股数n;F确定动滑轮的个数(n为质数时动滑轮个数为知n为质数时动滑轮个数为乎;按照一动配一定,质数减一定,变向加一定确定定滑轮的个数;最后依据“奇拴动偶拴定”的原则,结合题目的具体要求组装滑轮。二、机械效率:1有用功:定义:对人们有用的
2、功。公式:W有用=Gh(提高重物)=W总一W額二HW总斜面:W有用二Gh2.额外功:定义:并非我们须要但又不得不做的功公式:WW总W有用二G动h(忽视车钩磨擦的动滑轮、滑车架)斜W=fL3总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功式w总二w有用+wir=fs=w有用/n斜面:WA=fL+Gh二FL4.机械效率:定义:有用功跟总功的比值。动滑轮:滑车架有用功总大于总功,所以机械效率总大于1。一般用百分率表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%o提升机械效率的方式:减少机械(动滑轮及绳子)自重、减小机件间的磨擦,增大重物。典型例题精析:例:1.借助一个动滑轮将
3、巫70N的物体匀速提升6m,设动滑轮ftlON,绳誓和磨擦不计,则借助动滑轮所做的额外功是,总功是,这个滑车架的机械效率是o2.如图1所示,物重40N,滑轮重10N,用力F匀速向下提起重物时,拉力F的大小为,滑车架的机械效率是=1(绳重和磨擦不计)3.如图3所示,物体A的质量是100kg,在力F的作用下物体以0.5m/s的速率沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的磨擦力为物重的1/2,滑车架的机械效率为80%,则5s内拉力的有用功是J,拉力F是10N/kg)4-用图4所示的滑车架甲和乙,提起同样重的物体时甲滑车架的机械效率为H甲,乙滑车架的机械效率为n乙,则可判断n甲假如用乙滑车架第一
4、次提起重G的重物,机械效率为11“第二次提起重为&的重物(GiG2),机械效率为耳2,则可判断n2o(不考in1=虑绳重和磨擦的影响,且动滑轮的重力相等)G图1/////Gi甲乙/点拨:题1、2可依照公式直接直接代入对应数据求值;题3中注意有用功为克服磨擦力做的功;题4中甲乙两滑车架险相等,同时降低重物可提高滑车架效率。5测定滑车架的机械效率。选用的滑轮每位重0=16N,每位钩码重2N,弹簧测力计的最大量为25No现挂3钩码(不计滑轮间磨擦)a.要完成此实验少需个定In滑轮,个动滑轮。b.在方框中画出实验装置图。点拨:由题意可知绳子自由端拉力F最大为2.5N,重物重力
5、G=6N,由nF=G得绳子股数起码为3。因而起码须要一个定滑轮一个动滑轮,且绳子自由端要向下拉。6、在“探究影响滑车架机械效率的诱因”实验中,某同事用如图13所示的同一滑车架分别做了三次实验,实验数据记录如下:(1)在表中空格处填下适当的数据(机械效率用百分率表示,保留一位小数)。(2)在实验操作中应竖直向下带动弹簧测力计。(3)从实验数据剖析得岀:使用同一滑车架,可以提升滑车架的机械效率。(4)滑车架的机械效率可能还与其它诱因有关,请你做出恰当的推测:滑车架的机械效率与有关(写出一种影响诱因即可)。实验次数3钩码重钩码上升的距禽心“彈蕃测力计的读数/NQ弹審测力计上
6、升的距离cm-p机械效率QP2心2483.3畑2卩51.5卩1亓3门6心10190.9%口7、在“测滑车架机械效率”的实验中,小强按正确方式操作,图是他实验中的情境,下表是他记录的一组数据。(N)解上升晰A(m)助朋力F(N)(m)20.0$0.40.15(1)由表中数据可估算出,滑车架对钩码做的有用功为01J,人做的总功为Jo(2)对以上两个估算结果进行比较,其不合理之处是;结合弹簧测力计放大图,可知小强的错误是O(3)在该次实验中,所测滑车架的机械效率应当为8、某同事检测滑车架的机械效率时,先用弹簧测力计测出物重G,按图示组装好器材,带动弹簧测力计使物体匀速上升,用刻度尺
7、分别测出物体上升的高度h和绳端联通的距离S,在物体静止时读出拉力的大小F,最后滑轮组机械效率教案,按照公式iT孰泌算出滑车架的机械效率。(1)以上操作过程存在一处错误,请在错误的句子下边画上横线,并写出正确的操作方式:(2)为了提升滑车架提高物体时的机械效率滑轮组机械效率教案,请提出两条举措:点拨:在“测滑车架机械效率”及“探究影响滑车架机械效率的诱因”的实验中应竖直向下匀速带动弹簧测力计,读数时不能静止读数,静止时磨擦力与匀速提高中不相等,。弹簧测力计读数ill时还应认清分度值。绳子自由端联通距离S不需要检测,只需检测重物上升高度h即可,可依照公式s=nh(此公式恒创立)估算得到。提升滑轮机械效率的方式有降低机械(动滑轮及绳子)自重、减小机件间的磨擦,减小重物。