(通用)物理八年级下册-12.3探究——使用机械是否省功【预习课程+知识精讲】课件PPT
展开改变拉力方向后,还是等臂杠杆,所以只使用定滑轮,无论拉力方向怎么样,F=G
定滑轮的特点:不改变力的大小 但能改变力的方向,
动滑轮的特点:不改变力的方向, 但可以省一半的力。
定滑轮:使用定滑轮不省___,但可以改变施力的___,是等臂杠杆,不费距离。
动滑轮:使用动滑轮可以 ___, 但不能改变施力的____,是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆,要费物体升高高度一倍的距离。
使用定滑轮能改变力的方向,但不能省力;使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向。
那我们能不能把两者结合起来,组成滑轮组,使其又可以既改变力的方向,又能省力?
用绳索把定滑轮和动滑轮组合使用:就组成滑轮组
2段绳子承担F=(1/2)G
3段绳子承担F=(1/3)G
注意:吊起动滑轮的绳子段数
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮被几段绳子吊起,所用力就是物重的几分之一即
滑轮组的作用 (若忽略了滑轮重和绳与滑轮的摩擦力)
1.滑轮组用几段 绳子吊起物体.将物体提升的力等于物重的几分之一,即(F= )。2.手拉绳子通过的距离等于物体上升的距离的n倍,即(s=nh)。
下面是几种轮轴1. 井上的辘轳 从右边看过去,可画成下图:
动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆。
2. 汽车的方向盘 从上边看下去,也可画成下图:
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
3. 水龙头 从上边看下去,也可画成下图:
将玩具车升高 20 公分,甲最费力,丙最省力,由此可知斜面越缓和越省力。
使用任何机械都不能省功
“等功” 理想状态 无额外功 W有=W总 η=1“费功” 实际情况 有额外功 W有
例题2.在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重G为4000 N的砖块匀速吊运到高为5 m的楼上,用时20 s,卷扬机提供的拉力F为2500 N。求在此过程中: (1)有用功;(2)拉力F的功和功率;(3)滑轮组的机械效率。
解答:(1)拉力 F 所做的有用功:
(2)承担重物的有效绳子段数为 ,故拉力 F 移动的距离: ,拉力 所做的总功: ;
拉力 F做功的功率: 。
(3)滑轮组的机械效率:
例题3.如图所示的滑轮组来拉动钢锭,已知钢锭与地面间的摩擦力f为1200N,若此时滑轮组的机械效率为80%。求(1)拉绳子的力F至少多大?(2)如果想用更小的力拉动钢锭,请你提出一条可行性建议.
解:(1)牵引动滑轮的绳子是3根,若钢锭被拉过距离s时,则拉力F要拉过绳子移动的距离为 . 因为 ,
答:F的大小为 . (2)本题中要让滑轮组更省力,只能增大与动滑轮相连的绳子段数. 因此,可尝试将墙上的滑轮和钢锭上的滑轮交换安置,这样就有4根绳子拉钢锭了,能省力.
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