公式和绳子段数
电学、力学公式
电学公式:电流:I=U/R=P/U 电阻:R=U/I=U2
/P 电压:U=IR=P/I
电功:W=Pt =UIt =I2Rt=U2t/R 电热:Q= I 2Rt(焦耳定律)=UIt==U2
t/R
电功率:P=W/t= UI=I2R=U2
/R
串联电路特点:I=I1=I2,U=U1+U2,R=R1+R2 U1:U2=P1:P2=Q1:Q2=W1:W2=R1:R2
1
功: W 有=G 物h W 总=Fs 绳 F = n G 总 G 总=nF
s=nh
机械效率 η= 错误!未找到引用源。×100% 或 η=错误!未找到引用源。×100%
功率:P =
W
t
=Fv
压强p (Pa ) P= F/s (F:压力; S:受力面积)
液体压强:p (Pa ) P=ρgh (ρ:液体的密度; h :深度【从液面到所求点的竖直距离】
浮力:F 浮 (N) F浮=G排=m排g=ρ液gV 排
滑轮组:
)
1
F = n G 总
公式变形: 求总重—— s =nh
总
求绳子段数——
n
==Fn G 总
F
公式变形:求绳子段数——n =
s s
求重物提升高度——h = h n
对于定滑轮而言: ∵ n =1 ∴F = G
s = h 对于动滑轮而言: ∵ n =2 ∴F =机械功公式: W =F s
G
s =2 h 2
公式变形:求动力——F =功率公式:
W W 求物体在力的方向上通过的距离——s = S F
W
P =
t
公式变形:求功——W =Pt 求时间——t =机械效率:
P
η=有用⨯100%
W
公式变形:求有用功——
总
W
有
=W 总n ÷100%
求总功——欧姆定律:
W 总=
有用
η
⨯100%
I =
U R
U
I
公式变形:求电压——U =IR 求电阻——R =电功公式:
W = UIt
公式变形:
求电压——U =
W W W 求电流——I = 求通电时间——t = It Ut UI
W = UIt 结合U =IR →→W = I 2Rt
U 2t
W = UIt 结合I =U /R
→→
W =
R
如果电能全部转化为内能,则:Q=W 如电热器。 电功率公式:
W P =
t
公式变形:求电功——W =Pt 求通电时间——t =
W
P
=
P = P =IU
公式变形:求电压——U =
2
P P
求电流——I = I U
滑轮组绳子段数问题
第一类:自由端绳子拉力方向已知类
对于自由端绳子拉力方向已知的滑轮组绕线问题,一般采用从自由端绳子处入手,逆着拉力方向由外向里的绕线方法。
例1 如图1所示,要求滑轮自由端的绳拉力方向向上,请在图中用笔画线,设计出符合要求的滑轮组绕线。
解析:题中已明确要求滑轮自由端的绳拉力方向向上,则自由端的绳一定是从动滑轮处出来的。于是可以从自由端绳子处入手,逆着此拉力方向,按照图2中的①、②、③的顺序,由外向里绕线,
最后将绳子固定在动滑轮的挂钩上,从而设计出符合要求的滑轮组绕线,如图2所示。
图1
图2
例2 住楼上的瑞瑞同学家最近正在装修房子,需要搬运装修材料,但有些材料由于楼道过窄不方便搬运,于是瑞瑞建议采用如图3所示的滑轮组,这样站在地上就可以把材料运上楼。请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图。
解析:从题意可知,滑轮自由端的绳头一定是从定滑轮处出来,人站在地上向下拉绳。于是可以从自由端绳子处入手,逆着此拉力方向,按照图4中的①、②、③的顺序,由外向里绕线,最后将绳子固定在定滑轮的挂钩上,从而设计出图4所示的滑轮组绕线方式。
第二类:自由端绳子拉力方向未知类
对于自由端绳子拉力方向未知的问题,通常采用由里向外的绕线方法。 此类问题又可细分为两小类: 1. 承担物重的绳子段数可确定类
当题目已知被提起重物的重G 及自由端的绳拉力F ,或者已知自由端的绳移动距离S 及重物被提升的高度h 时,可先根据题目的具体条件,运用n=G/ F或n=S / h确定出承担物重的绳子段数n ,然后依据“奇动偶定”(当绳子的段数为奇数时,绳子的固定端系在动滑轮的挂钩上;当绳子的段数为偶数时,绳子的固定端系在定滑轮的挂钩上)的规律确定出绳固定端的位置,然后从绳固定端开始,由里向外进行绕线。
图3
图4
例3 用图5所示的两个滑轮组成一个滑轮组提升重物,要求拉力为物重的二分之一(忽略摩擦以及绳和滑轮的重力),请在图中画出绳子的绕法。
解析:由n=G/ F 可知,所要求的滑轮组承担物重的绳子段数为2,依据“偶定奇动”规律,绳子的固定端应系在定滑轮的挂钩上。于是从定滑轮的挂钩处开始,按照图6中的①、②、③的顺序由里向外绕线,便得到符合要求的绳子绕法,如图6所示。
图6
图7
奇动偶定