在滑轮部分中的机械效率是很多中学生的痛点,或者说是逃避点.由于很多学生受到公式的影响,在不同的情境下,运用起来总是不那么娴熟
从功的角度看,不管是初中还是高中,都分为总功(有用功和额外功的总和)、有用功(使用机械是对人们有用的功)、额外功(人们不需要,但又不得不做的功.).在这里解释下什么叫不需要,又不得不做的功:比如我们提一桶水,我们要的是水,但水又必须容器盛装,所以在提水的过程中把容器也提起来了,所以对容器所做的功就是属于额外功.而机械效率是有用功占的比值,即有用功除以总功所得出的百分数.
如下图所示:绳子端移动的距离和所用的力在公式中用S和F表示,物体端(或者研究勾码节点)上升的距离和力用(h和G表示).无论是哪一些端,我们都是研究力和距离,不要被公式所限制.所以有用功是Gh(物体实实在在上升了距离
除了上面所说的还有是横向拉动的(如下图).那么绳子自由端依然是FS(总功),而物体端和重力就没有直接关系(重力是竖直方向,我们研究水平方向)
还有一种是斜面的(如下图),不管它用什么装置或者何种方式把物体抬高,物体初末位置变化了h,所以有用功即为Gh,人用力的方向是斜面方向,所以人做的功(即总攻)就是FS(斜面方向的拉力)(斜面长度).
不管是何种方式去理解.一定要抓住力(重力、拉力、摩擦力)和距离(可用S或者h表示)的乘积.额外功一般用相减的方式得出(一般是摩擦力或者滑轮),或者题意清晰可以用力乘以距离的方式求出.
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