5.1.3 斜面与机械效率　　课件-2023—-2024学年华东师大版科学九年级上册

现在需要把一个很重的箱子搬到车上，你会怎么办？ 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 工人沿着斜面推木块 但工人并不是直接把箱子举起来，而是在卡车和地面之间搭起一块大的斜木板，为什么他选择沿着斜面推货物，而不直接搬上去呢? 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 一、斜面 1、斜面是指同水平面成一倾斜角度的平面，这个角度通常称为升角。 2、目的是把物体挪到高处。 3、相比于水平面，斜面有哪些好处和缺点呢？ 升角 省力 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 活动一：探究斜面的是否省力 1、实验器材 ：一块木板、几本书、一个弹簧测力计、一个小木块、一小段绳子。 2、实验步骤 把几本书放在木板一侧的下面，使木板成为一个斜面。 用弹簧测力计钩着小木块沿竖直方向匀速向上运动，观察并记录弹簧测力计的读数。 用弹簧测力计拉着小木块沿斜面匀速向上运动，观察并记录弹簧测力计的读数。 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 ④ 改变斜面的倾角，重复步骤 3。 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 ⑤ 改变斜面的粗糙程度，重复步骤 3。 预测：弹簧测力计的示数如何变化？ 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 比较表格中的数据，你发现了什么？ 1、斜面可以省力 2、其他条件一定时，斜面的倾角越小，越省力 3、其他条件一定时，斜面的粗糙程度越小，越省力 情形 力的大小/N 步骤二 步骤三 步骤四 倾角变大 步骤五 粗糙程度变大 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 斜面坡度越缓越省力斜面与平面的倾角越小， 斜面较长，则省力，但费距离，机械效率低。斜面与平面的倾角越大，斜面较短，则费力，但省距离，机械效率高。 7 蜿蜒迂回的盘山公路就是利用斜面省力而修筑的，车辆沿着这种形状的公路行驶，比直线攀爬安全、容易。 3、应用 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 坐在轮椅上的残疾人不能上下楼梯，但是斜面可以帮助他们，现代建筑都设置残疾人专用通道。 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 螺丝钉的螺纹展开就是一个长长的斜面，但是角度很小。 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 南京长江二桥引桥为什么设计得长而平缓？ 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 21cnjy.com 21cnjy.com 思考： 沿斜面提升物块一定高度，手的拉力所做的功和克服物块重力所做的功相同吗? 不相同，由于物块和斜面间存在摩擦力， 因此在提升物块时还需要克服摩擦力做功，因此手的拉力所做的功大于克服物块重力所做的功。 可见机械存在着效率问题，接下来就来学习机械效率。 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 1、有用功、额外功、总功 （1）有用功：对完成工作目标有用的功W有用. 如图：将物块提升到h的高度是我们的目的。 二、机械效率 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 (2)额外功 对完成工作目标不需要，又不得不做的功W额外，通常是摩擦力。 克服物块与斜面之间的摩擦力做的功属于额外功。 21cnjy.com 21cnjy.com 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 （3）总功 人们把使用简单机械时，所提供的动力所做的功叫做总功. 如图，手的拉力所做的功就是总功。 它等于有用功与额外功之和，用符号表示： W总 =W有用 +W额外 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 二、机械效率 有用功与总功的比值越大， 说明机械的效率越高. 1、定义：我们把有用功和总功的比值叫做机械效率。 2、机械效率用字母 η表示机械效率，则计算公式可以表示为： η= W有 W总 ×100% 21cnjy.com 21cnjy.com 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 3、关于机械效率η的几点说明： (1) η常用百分数表示； (2) η总是小于100%；(3) η没有单位 有用功总小于总功，所以机械效率总小于100% 即：η<1 思考讨论:机械效率会大于100%吗？为什么？ 新知讲解 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 1、_____跟总功的比值叫机械效率.机械效率总______1;(填“大于”或“小于”)若一机械的机械效率为80%,表示的物理含义为:________________________________. 有用功 小于 该机器做的有用功占总功的80%. 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 1、实验目的：探究斜面的机械效率与哪些因素有关。 三、斜面的机械效率 2、猜想一下，可能和哪些因素有关？ 1、表示出有用功、总功。 W有用=Gh W总=Fs 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 斜面倾斜程度 斜面材料 斜面高度/m 有用功/J 拉力/N 斜面长/m 总功/J 机械效率 较缓 木板 0.1 0.2 0.7 较陡 木板 0.175 0.3 0.7 很陡 木板 0.24 0.4 0.7 棉布 0.24 0.5 0.7 毛巾 0.24 0.6 0.7 0.1 0.175 0.24 0.24 0.14 0.28 0.21 0.35 0.42 71.4% 83.3% 85.7% 68.6% 57.1% 0.24 5、把测量的数据记录表中,已知木块重量1N 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 实验结论 其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高，斜面表面粗糙程度越小，机械效率越高。 η= W有 W总 = Gh FS 斜面机械效率: 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 学以致用 如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用 400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子拉到汽车上，在这过程中拉力做了______J的功，机械效率为______。要提高该斜面的机械效率，应该__________________。（写出一条措施） 1200 70% 减小斜面的粗糙度 F 1m 3m 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 巩固提升 3、关于实际使用机械时的机械效率,下列说法正确的是( ) A.机械效率可以提高到100% B.机械效率总小于1 C.功率大的机械,机械效率高 D.机械效率越高,有用功越多 B 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 巩固提升 4、关于机械效率,下列说法正确的是( ) A.机械效率越高,所做的有用功越多 B.总功少的机械,机械效率高 C.额外功少的机械,机械效率高 D.总功一定时,有用功多的机械效率高 D 21世纪教育网（www.21cnjy.com）全国最大的中小学教育资源网站 版权所有 盗版必究 精品 上21世纪教育网 下精品教学资源 $$