滑轮组与机械效率Pulley block and efficiency
省了力,就一定省功吗?
F = (G + G动) / n η = G / (G + G动)初中物理
蓝色:重物,红色:拉力
F = (G + G动) / n η = G / (G + G动)
滑轮组中有 n 段绳子承担物重和动滑轮重,拉力约为总重的 1/n,但绳子自由端要移动 n 倍的距离,所以不省功。提升动滑轮本身做的是额外功,机械效率总小于 100%;物体越重,效率越高。
n承担物重的绳子段数(段)G物重(N)G动动滑轮重(N)
t = 0.00 s
速度
拉力22.0N
机械效率90.9%
提升 1 m 绳端移动3m
机械效率与物重
动滑轮重不变时,物体越重,机械效率越高,但永远达不到 100%。
想一想
同一个滑轮组,提升更重的物体时,机械效率会怎样变化?
变高。额外功(提升动滑轮)不变,有用功随物重增大,η = G/(G + G动) 越来越接近 100%。试着把物重从 20 N 调到 100 N。
模型条件不计绳重和摩擦 · 每次把重物匀速提升 1 m
实验记录
调好参数后点“记录当前数据”。多记几组不同参数的数据,就能画出它们的关系并做直线拟合;暂停后在不同时刻记录,还可以研究读数随时间的变化。