物理八年级-12.3【知识精讲】探究——使用机械是否省功（26张PPT）

(共26张PPT)
初二 物理
【知识精讲】探究
——使用机械是否省功
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省 功
有的省力
有的省距离
？
同时
使用机械能省功吗？
F
F
L1
L2
=
相当于一个等臂杠杆
F = G
1、定滑轮:
F
G
O
L2
L1
L1=L2
相当于一个等臂杠杆
F = G
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，
2.动滑轮
O
·
L1
L2
L1 =2L2
动滑轮的实质
是一个 动力臂是阻力臂二倍的杠杆
使用动滑轮省一半的力
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。
省一半的力
方向
力
方向
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
F
G
F
G
G
F
2段绳子承担F=(1/2)G
2段绳子承担F=(1/2)G
3段绳子承担F=(1/3)G
滑轮组特点：
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
1
n
F＝
G
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。
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
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。
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
3. 水龙头
从上边看下去，也可画成下图:
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
斜面也是一种省力机械
甲
20公分
20公分
20公分
乙
丙
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。
功的原理：
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有使用任何机械都不能省功
A．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离,根据斜面的原理,斜面越长越省功
B．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度,斜面的原理告诉我们,高度一定,斜面越长越省力
C．盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观
D．盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度,增加车辆的稳度
例题1.盘山公路总是筑得盘旋曲折,因为（ ）
答案：B
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.
F
f
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 ,
故
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.