滑輪組效率求法

1、1滑輪組效率的求法會(huì)求滑輪組的機(jī)械效率是初中物理教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，也是近年來(lái)中考的熱點(diǎn)問(wèn)題。由于計(jì)算中涉及到總功、有用功、額外功等抽象概念，同一滑輪組在不同負(fù)載情況下機(jī)械效率不同，有用功在具體情況中的形式不同，隱含條件的滲入，以及特殊形式的滑輪組等等，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中常感覺(jué)困惑，易造成錯(cuò)解。為了解決這類(lèi)問(wèn)題，筆者根據(jù)自己多年來(lái)的教學(xué)體會(huì)，認(rèn)為要把握好以下幾點(diǎn)：、、要對(duì)機(jī)械效率公式機(jī)械效率公式進(jìn)行歸類(lèi)細(xì)歸類(lèi)細(xì)化根據(jù)對(duì)W總、W有用、W額外的

2、具體理解，可以將機(jī)械效率的定義式進(jìn)行如下歸類(lèi)：100％=100％=(豎直方向)FsGhhGGhGh動(dòng)?動(dòng)GGG?η=100％=100％=(水平方向)總有用WWFsfs物nFf100％=100％(斜面方向)FsGhflGhGh?上式中的繩重及摩擦不計(jì)（初中范圍內(nèi)一般不考慮），F(xiàn)是拉力，s是拉力F移動(dòng)的距離，n是動(dòng)滑輪上承擔(dān)力的繩的段數(shù)。（1）在豎直方向上，G是物體重，G動(dòng)是動(dòng)滑輪重，h是物體被提升的高度，也是動(dòng)滑輪被提升的高度?！郬有用=

3、Gh，W額外=G動(dòng)h，W總=Fs=GhG動(dòng)h；（2）在斜面方向上，f是物體與斜面之間的摩擦，l是斜面的長(zhǎng)，由于克服斜面對(duì)物體摩擦所做的功是額外功，∴W額外=fl；（3）在水平方向上，由于物體是勻速運(yùn)動(dòng)，滑輪組對(duì)物體的拉力F′與水平地面對(duì)物體的摩擦力f是一對(duì)平衡力，∴W有用=F′s物=fs物，即克服水平面對(duì)物體摩擦所做的功在數(shù)值上是等于有用功。3∴f=nFG動(dòng)=148N∴η=100％=100％=92.5％總有用WW總WfsA此題中的物體重

4、600N是多余條件。例4（斜面方向上）礦井里有一條坑道長(zhǎng)200m，兩端的高度差為20m，現(xiàn)沿坑道勻速拉上一輛重為1200N的礦車(chē)，已知礦車(chē)受到的摩擦力是車(chē)重的0.02倍。試求整個(gè)裝置的機(jī)械效率。解析：礦車(chē)在斜面方向勻速運(yùn)動(dòng)，所受拉力和摩擦力不是一對(duì)平衡力。此題可以利用在斜面方向上克服摩擦力所做的功為額外功來(lái)做。η=100％=100％=83.33％總有用WWflGhGh?二、要善于二、要善于發(fā)掘題目中的目中的隱含條件含條件有隱含條件的機(jī)械

5、效率計(jì)算，解題的關(guān)鍵在于發(fā)現(xiàn)這些隱含條件。這取決于平時(shí)相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備，以及對(duì)問(wèn)題的分析、理解、討論界定等。例5某同學(xué)體重600N，站在地面上用一定一動(dòng)的滑輪組勻速提升物體。已知每個(gè)滑輪的重為40N，求此滑輪組使用時(shí)機(jī)械效率的最大值。解析：此題的隱含條件有二：（1）由于人是站在地面上使用一定一動(dòng)的滑輪組提升物體，所以承擔(dān)重物繩的股數(shù)n=2；（2）由于人重是600N，所以人的最大拉力Fmax=G人=600N根據(jù)Fmax=∴Gmax=1160