12章滑轮机械效率知识点总结

第十二章 简单机械-----滑轮机械效率知识点总结 滑轮

1、定滑轮：

①定义：中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：定滑轮的实质是等臂杠杆。

③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 ④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G 绳子自由端移动距离S=重物移动的距离h ，绳子自由端移动速度v s =重物移动的速度v G 。2、 动滑轮：

①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动） ②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，（不一定省一半力）但不能改变动力的方向。

④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G ，只忽略轮轴间的摩擦则：拉力F= 1

2(G 物+G 动)绳子自由端移动距离S 绳(或v 绳)=2倍的重物移动的距离h(或v 物)

例题：图甲旗杆顶的定滑轮不省力，但可以__________________；图乙起重机的动滑轮可以省力，但____________改变力的方向．

3、滑轮组

①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 ③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1 n G 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1 n (G 物+G 动) 。绳子自由端移动距离S 绳(或v 绳)=n 倍的重物移动的距离h(或v 物)

④绳子段数的判断方法：数动滑轮上的绳子段数。作图：奇动偶定，绳子段数是奇数，从动滑轮上绕，绳子段数如果是偶数则从定滑轮绕。

或判断滑轮组绳子段数n 的方法：可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段，则n 就是几．如图甲、乙所示．

4.斜面与轮轴

名称

斜面

轮轴

示意图

定义

一个与水平面成一 定夹角的倾斜平面

由①___________和②__________组成，能绕共同轴线转动的简单机械叫做轮轴；半径较大的是轮，半

径较小的是轴 特点 省力机械 能够连续旋转的③________，支点就在④________，轮轴在转动时轮

与轴有相同的⑤________

应用

楼梯、盘山公路等

方向盘、水龙头、扳手

【图片解读】

1．如图所示的盘山公路相当于简单机械中的____，在上面行驶时可以____．

l 1 l 2 F 2 F 1 F 1

l 1 F 2

l 2

三、机械效率

1．有用功、额外功、总功

有用功我们需要的、必须要做的功叫做有用功，用W有表示

额外功我们在做有用功的同时，还不得不多做的功叫做额外功，用W额表示

总功

有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功，用W总表示．用公式表

达为________________

2.机械效率

(1)定义：物理学中，将___________跟____________的比值叫做机械效率，用_________表示．

(2)表达式：η＝W有/W总

(3)说明：机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总________总功，故机械效率总________1；机械效率的高低与使用机械是省力还是费力_________．

3．滑轮组的机械效率

(1)η＝W有/W总=Gh/Fs

(2)结论：同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越__________；提升相同重物，动滑轮越多，机械效率越____________，但越____________力．

(3)提高机械效率的方法：___________动滑轮的重；加润滑油，减小___________；____________物重. —————————————————————————————————————————————

四、简单机械的机械效率公式

（1）斜面：①W有用=G·h

②W额外=f·S

③W总=F·S = G·h＋fS

⑥斜面上F≠f,求f要求额外功

（2）杠杆：①W有用=G物·h

②W额外

③W总=F·S

（3）动滑轮（a）及竖直方向滑轮组

①W有用=F有S有=G物·h ⑥求拉力的功率P=W总/t=Fv绳=Fnv物

②W额⑦求绳子端拉力公式：F= 1

n

(G物+G动)不计绳重摩擦

③W总=F·S=F·nh；不计绳重及摩擦时W总=（G物＋G动）·h。（n为承受物体重力的绳子段数）

（4）动滑轮（b）及水平方向滑轮组

①W有用= F有S有=fS物

②W额外：绳重及滑轮转动摩擦

③W总=F·S=F·nS物（n为承受物重的绳子段数）

不计绳重和摩擦时

（5）竖直+水平：重力不做功 ①W 有用= F 有S 有=f ·S 物 ②W 额;(动滑轮重及绳摩擦做的功G 动h+W f ) ③ W 总=F ·S=F ·nh ；S= nh

④η＝W 有/W

总=f S 物/Fs= f/Fn ⑤绳子端拉力公式：F= 1

n (f +G 动)不计绳重摩擦

η= W 有/W 总=f /f +G 动（不计绳重摩擦） ⑤求拉力的功率P=W 总/t=Fv 绳=Fnv 物 （6）竖直+水里拉（重力减去浮力）

五、实验 测量滑轮组的机械效率

【命题点】 1．实验装置图

2．实验操作

(1)实验中弹簧测力计竖直匀速拉动的目的(保证拉力①____________弹簧测力计的示数)．匀速时读数 (2)绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系：s ＝②_________(n 为作用在动滑轮上绳子的段数)． (3)计算滑轮组的有用功(W 有＝③__________)． (4)计算滑轮组的总功(W 总＝④_________)． (5)计算滑轮组的机械效率(η＝W 总W 有＝Fs Gh ＝nF G

)．

3．实验方法：控制变量法．

a ．探究滑轮组的机械效率与物重的关系时，使用相同的滑轮，改变所挂钩码的数量．

b ．探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系时，控制所挂钩码的数量相同，改变滑轮的数量和重力． 4．交流反思

(1)分析实验数据总结滑轮组机械效率的影响因素．

(2)提高滑动组机械效率的方法(①减少绳与滑轮之间的摩擦，②减小动滑轮的重力，③增加物重)． (3)滑轮组的机械效率与物体被提升的高度及滑轮组的绕线方式无关．

实验结论：在其他条件相同时，动滑轮越重，机械效率越⑤__________；在绳子所能承受的范围内，所吊物体越重，机械效率越⑥________． (2019·实验

次数 物重 G /N 物体上升 高度h /m 拉力 F /N 绳端移动 距离s /m 机械 效率η 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3

4

0.1

1.8

0.3

(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是__________．