初中 · 机械优势与功
省一半力,要多拉多少绳?
不可伸长轻绳,承重段数n,整体效率η。亲手把同一货物提升到相同高度。
滑轮吊装:问题从哪里来?
滑轮是古老的简单机械。它把力与行程互换;算清承重绳段,比数轮子个数更可靠。这里按预设绕绳,不做任意自由接线。
读一段背景,带着问题动手
从观察到解释
把证据带回纸上
展开关系与推导
约束s=nh;理想nF=W,非理想F=W/(nη)。输入Fs=Wh/η,差额为耗散,省力不能省功。
固定哪些量?改变哪个量?列出两组数值,写出关系,再说明一个不能套用的条件。实验支持猜想,一般证明需要理由。
先预测,再用证据解释
把这次发现,留给下次的自己
少一半的力,是不是要多拉一倍的绳?
换个条件,再试一次
效率下降时,输入功为什么反而更多?
看哪里?
旋转查看装置连接与相对位置。用装置旁滑块改变条件,二维、三维和读数来自同一状态;尺寸为示意。
仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。
尚未保存。启用交互后可以记录;请勿在这里填写个人身份信息。
先修与两种探索深度
先认识机械优势与功涉及的量与单位:货物重量(N)、承重绳段(无量纲)、货物提升(m)、整体效率(无量纲)。初中为内容层次提示,未核对具体教材。
先看现象:亲手把同一货物提升到相同高度。
再做定量:保持其他条件,比较承重绳段与手拉力(N),再对照下方关系。
模型、来源与核验边界
约束s=nh;理想nF=W,非理想F=W/(nη)。输入Fs=Wh/η,差额为耗散,省力不能省功。
对照核验提示:一条承重绳:提升0.5 m;两条承重绳:同样货重与高度。按这些题设自己操作并比较手拉力,不把参考情景当个人完成。
适用范围:n由承重绳段定义,不由滑轮数量推算。主图按承重段分组显示;效率是整体简化参数,不模拟每个轮子的摩擦。 提升高度固定时几何相同,效率改变手拉力和耗散。
Britannica · Pulley(延伸阅读;链接和公式适用性尚需逐项外部复核) ↗
本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。