11.5机械效率 --2023-2024学年苏科版物理九年级上学期

第十一章 简单机械和功 11.5 机械效率 01 02 03 04 学习目标 学习重难点 课程讲解 总结与课后作业 目 录 学习目标 1.经历使用动滑轮的实验探究过程，了解什么是有用功、额外功和总功。理解三者之间的数量关系。 2.理解什么是机械效率。学会用机械效率的公式进行有关问题的简单计算。 3.了解常用机械的效率，通过分析，了解影响机械效率的因素。 学习重难点 1. 掌握机械效率的计算公式和单位； 2. 能够应用机械效率的概念和公式解决实际问题。 把重100N沙子运到6米高三楼，比较三种不同方法。 比较三种不同方式的做功情况 1.有用功：使用机械时所做的有用的功； 2.额外功：人们不需要但又不得不做的功； 3.总功：有用功与额外功的总和。 课程导入 5 三种方式做功的内容 1 对沙子做功 对水桶做功 克服人自身重力做功 2 对沙子做功 对水桶做功 对滑轮做功 3 对沙子做功 对口袋做功 对滑轮做功 课程导入 6 计算各个功，并填入下面表格 做功方式 有用功 额外功 总功/J 桶装，手提上楼 100N×6m （400+20）N×6m 桶装，动滑轮吊运 100N×6m （20+10）N×12m 袋装，动滑轮吊运 100N×6m （5+10）N×12m 3120 780 690 由此可知，完成此项任务，不同工作方式工作效率不同。 课程导入 7 一、有用功、额外功、总功 上述实验中哪部分功对我们是有用的，是必须做的？ 哪部分功对我们没有用但又不得不做的？ 哪部分功是总功？ 有用功、额外功和总功三者之间有何关系？ 新课讲授 1.有用功Ｗ有用 ：为了达到我们的目的而做的功 2.额外功Ｗ额 ： 并非我们所需的,但又不 得不做的功 3.总功Ｗ总 　：动力所做的功 ４. 新课讲授 ★用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外是 ，总功是 ；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是 ，额外功是 ，总功是 。 对桶做的功 拉力所做的功 对桶做的功 对水做的功 拉力所做的功 对水做的功 新课讲授 使用机械时，对物体所做的有用的功。 有用功 使用机械时，人们额外需要做的功。 额外功 有用功与额外功的总和。 总 功 W总=W有用+W额外 新课讲授 11 机械效率：有用功与总功的比值叫作机械效率。 计算公式： 机械效率常用百分数表示，小于100%，没有单位。 新课讲授 使用机械会省功吗？ 如图，甲直接提升物体做功，乙使用动滑轮提升物体做功相同吗？ 提出问题 结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。 （把重物提升一定高度，甲乙所做有用功相同，但乙的拉力的功还包含克服动滑轮自身重力和摩擦的功） 实验结论 新课讲授 13 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40％是额外功。 起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？ 新课讲授 s h s=2h=20cm=0.2m W1＝G·h＝2N × 0.1m=0.2J W2＝ F·s＝ 1.2N × 0.2m= 0.24J W1 < W2 ? 使用动滑轮提升物体时，要克服动滑轮重力、绳子重及摩擦力等做功。 额外功 新课讲授 探究：使用动滑轮是否省功？ F G s h W有用=G物·h W总=F·s W额外=G动·h （不计绳重和摩擦） F s绳 s物 f W有用=f·s物 W总=F·s绳 利用滑轮组做功 新课讲授 h l f F G N W有用=G·h W总=F·l W额外=f·l 不做功 利用斜面做功 新课讲授 17 1.通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重为100牛的重物，使重物提高2米。（不考虑绳重及摩擦） (1)动滑轮的重力为多少? (2)拉力做的多少功W总？ (3)手直接提起做功W有用为多少？机械效率? F 课后练习 F (3)W有=Gh=100N×2m=200J (2)S=2h=2×2m=4m 解:(1).根据 F= 得: G动=2F－G物＝120N－100N＝20N 课后练习 2. 在下图中，物体A在地面匀速运动，对面对A的摩擦力是8N，A物体的重力是9N，弹簧测力计示数是F=5N，求滑轮组的机械效率？ 解： 课后练习 3.利用如图所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。 求:（1）W总=？ （2）W有用=