中考物理必考系列——機械效率,碰到該題你別方

在滑輪部分中的機械效率是很多中學生的痛點,或者說是逃避點.由於很多學生受到公式的影響,在不同的情境下,運用起來總是不那麼嫻熟

.今天我們就來深深的挖據它.

中考物理必考系列——機械效率,碰到該題你別方

從功的角度看,不管是初中還是高中,都分為總功(有用功和額外功的總和)、有用功(使用機械是對人們有用的功)、額外功(人們不需要,但又不得不做的功.).在這裡解釋下什麼叫不需要,又不得不做的功:比如我們提一桶水,我們要的是水,但水又必須容器盛裝,所以在提水的過程中把容器也提起來了,所以對容器所做的功就是屬於額外功.而機械效率是有用功佔的比值,即有用功除以總功所得出的百分數.

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如下圖所示:繩子端移動的距離和所用的力在公式中用S和F表示物體端(或者研究勾碼節點)上升的距離和力用(h和G表示).無論是哪一些端,我們都是研究力和距離,不要被公式所限制.所以有用功是Gh(物體實實在在上升了距離),總功是FS(把物體拉上來的同時,把滑輪也拉上來了),額外功(滑輪重力做的功).

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除了上面所說的還有是橫向拉動的(如下圖).那麼繩子自由端依然是FS(總功),而物體端和重力就沒有直接關係(重力是豎直方向,我們研究水平方向),因為掛鉤處的力只需要大於或者等於(初中研究勻速,一般是等於)物體與桌面之間的摩擦力即可水平運動.所以該類型只需要把Gh改成摩擦力乘以物體移動的距離即是有用功.然後比值求解.

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還有一種是斜面的(如下圖),不管它用什麼裝置或者何種方式把物體抬高,物體初末位置變化了h,所以有用功即為Gh,人用力的方向是斜面方向,所以人做的功(即總攻)就是FS(斜面方向的拉力)(斜面長度).

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不管是何種方式去理解.一定要抓住力(重力、拉力、摩擦力)和距離(可用S或者h表示)的乘積

.額外功一般用相減的方式得出(一般是摩擦力或者滑輪),或者題意清晰可以用力乘以距離的方式求出.

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