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 目录 01 02 03 04 学习目标 本课内容 重点与难点 课后作业 PART 01 学习目标 1、知道什么是有用功、额外功、总功和机械效率； 2、会用公式进行简单的计算； 3、知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的意义和方法； 4、通过实验与讨论让学生体验科学探究带来的乐趣。 PART 02 重点与难点 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。 PART 03 教学引入 我家住在四楼，买了一批木料，可以直接用手拉到四楼，也可以使用动滑轮，使用动滑轮的作用为了 。 省力 思考：用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？ 物理量 G/N h/m F/N s/m W手对木料 W手对机械 1 2 3 用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？ 议一议：为什么使用动滑轮后手要多做功？ 再探动滑轮 PART 04 新课讲授 为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 ？ 功的原理是什么？ 使用任何机械都不省功。 PART 04 新课讲授 有用功、额外功、总功 想想议议 老奶奶用水桶从井中提水，她所做的哪部分功是有用功，哪部分功是额外功？如果是桶掉到井里，她从井里捞桶时，桶里带一些水，这种情况她所做的哪部分功是有用功，哪部分功是额外功？ PART 04 新课讲授 有用功：直接提升物体所做的功。（有利用价值的功） 额外功：克服机械重力、摩擦力做的功。（我们不需要却不得不做的功） 总 功：手对机械所做的功。 PART 04 新课讲授 机械效率 公 式 η表示机械效率，机械效率常用百分数表示。 有用功与总功的比值。 机械效率 人们总是希望在保证有用功一定的情况下，额外功越小越好，也就是机械的机械效率越高越好。 PART 04 新课讲授 10 忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率： 滑轮组的机械效率在数值上等于物重与总重的比值。 滑轮组机械效率的讨论 同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率就越高。 提升相同的重物，所用动滑轮越轻，机械效率就越高。 PART 04 新课讲授 机械效率 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？ PART 04 新课讲授 一些机械的机械效率： 滑轮组： 50%－70% 起重机： 40%－50% PART 04 新课讲授 2）提高机械效率的办法是：改进结构,使它更合理、更轻巧，在使用中按照技术规程经常保养，定时润滑，以减小摩擦。 如何提高机械效率： 1）提高机械效率的意义：减少能耗，降低生产成本 ,有重要的经济意义。 PART 04 新课讲授 3 减小摩擦力。 提高滑轮组机械效率的方法： １轻动滑轮自重。 ２增加重物重量。 PART 04 新课讲授 竖直放置的滑轮的机械效率 机械效率 定滑轮的机械效率 动滑轮的机械效率 滑轮组中若已知承担物重绳子的段数为n，则： PART 04 新课讲授 F 【实验原理】 【实验器材】 弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码 绳端的拉力F、___________、_________________和___________________________。 物体重G 物体上升距离h 绳自由端移动距离s 【需要直接测量的物理量】 测量机械效率 探究实验：测量滑轮组的机械效率 PART 05 实验探究 实验时拉力的方向应尽量_____________，且应在钩码____________的过程中读取拉力的大小。 竖直向上 匀速移动 注意事项： 实验过程 PART 05 实验探究 1. 工人用图示装置在 10 s 内将重为 450 N 的货物匀速提升 2 m，拉力的功率为 120 W。关于此过程，下列说法正确的是（ ）。 A. 做的有用功是 2700 J B. 绳子自由端移动的距离是 8 m C. 滑轮组的机械效率是75%  D. 工人用的拉力大小为 150 N C PART 06 课后练习 2. 如图所示，重为 100 N 的物体在水平拉力 F 的作用下，沿水平面做匀速直线运动，受到的摩擦力大小为 24 N。如果滑轮组的机械效率为80%，那么水平拉力大小为（ ）。 A. 5 N B. 10 N C. 15 N D. 20 N B PART 06 课后练习 3. 如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为 6 N。 （1）实验时应竖直向上 ____