11.3 如何提高机械效率 课件- 2024-2025学年沪粤版九年级上册物理

null第十一章 机械功与机械能 11.3 如何提高机械效率 01 教学目标 1.知道有用功、额外功和总功的含义及三者之间的关系； 2.理解机械效率的公式、变形公式，并能运用计算简单的机械效率； 3.通过实验探究，总结出影响滑轮组机械效率的影响因素； 4.结合生活实例，探讨提高机械效率的方法。 新课标要求 3.2.3 知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。 例3 测量某种简单机械的机械效率。 02 新知导入 思考：哪种办法最好，哪种办法最不好？为什么? 小明想要把重500N的一袋粮食运上教学楼的三楼。使用了三种办法。 大米重500 N 人体重500 N 动滑轮重5N 桶重 10N 口袋重 3 N 03 新知讲解 2、额外功 要提升钩码，必须将动滑轮和绳子也提升，同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又不得不做的功叫做额外功。 1、有用功 提升钩码是目的，有利用价值，对钩码做的功是对人们有用的功叫做有用功。 3、总功 人做的功为总功 W总=Fs 以使用动滑轮提升钩码进行分析 总功：有用功与额外功之和。W总= W有用+ W额外 W总>W有用 一、什么是有用功与额外功 04 典例分析 如图所示,不计绳重及摩擦，小聪用桶、小明用口袋，各装重120N的沙子从一楼运上三楼，均需50s的时间。小聪做的有用功为 J。小明做的额外功 J。两人中功率较大的是 。(选填其中一人) 720 90 小聪 03 新知讲解 在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。 1、机械效率：有用功跟总功的比值。 2、表达式： 3、机械效率通常用百分数表示。总小于1。 二、什么是机械效率 η = W有 W总 ×100% η读作“eta” 03 新知讲解 4、机械效率理解: 1)机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,机械效率越高,表明机械对总功的利用率越高,该机械的性能越好。 2)机械效率是有用功与总功的比值,它无单位 3)使用任何机械时都要做额外功,所以W有都小于W总,所有机械的机械效率η小于1 4)机械效率表示有用功占总功的百分比,它与机械是否省力无关;与机.械是否省距离无关;与机械功率的大小无关;与机械做功的多少无关。 04 典例分析 小明想要把重500N的一袋粮食运上教学楼的三楼。使用了三种办法。 大米重500 N 人体重500 N 动滑轮重5N 桶重 10N 口袋重 3 N 思考：哪种办法最好，哪种办法最不好？为什么? 03 典例分析 w有用=Gh=500N×6m=3000J w额外=G人+桶h=510N×6m=3060J w总=W有用+W额外=3000J+3060J=6060J w有用=Gh=500N×6m=3000J w额外=G动+桶h=15N×6m=90J w总=W有用+W额外=3000J+90J=3090J w有用=Gh=500N×6m=3000J w额外=G动+袋h=8N×6m=48J w总=W有用+W额外=3000J+48J=3048J 故，选用第三种方案最好，有用功占总功的比值最大，第一种最不好，有用功占总功的比值最少。 03 新知讲解 三、测算滑轮组的机械效率 03 新知讲解 1、测量的原理： 2、实验器材：       铁架台、钩码、刻度尺、滑轮、细绳、 弹簧测力计   03 新知讲解 3、实验步骤： 1)选择器材,组装一个如图所示的滑轮组提升重物G 2)分别测量钩码G、钩码被提升的高度h、拉力F、绳子自由端 移动的距离S,填入表格中,并计算出对应的功及效率 3)改变重物G,重复步骤② 03 新知讲解 03 新知讲解 5、实验结论: 4、注意事项： 1)测量过程中应 拉动弹簧测力计 2)多次实验是为了 匀速 使实验结论具有普遍性 影响滑轮组机械效率的因素 物重 动滑轮重 摩擦、绳重 动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。 物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。 轮与轴及轮与绳之间的摩擦力越小，绳重越小， 机械效率越高。 03 新知讲解 6、提高机械效率方法： 1）增大有用功在总功中占的比例，即增加物重可提高机械效率 2）减少额外功在总功中占的比例，即减小摩擦阻力或减小动滑轮的自重 由实验数据和公式 可得 3）改进机械结构,使其更合理、更轻巧 4）按照技术规程操作,定时保养,使机械始终处于良好的运转状 04 典例分析 如图所示为小华测量滑轮组机械效率的实验装置，每个钩码重2N（绳重、摩擦和弹簧测力计自重均不计）。 （1）实验时要 拉动弹簧测力计； （2）弹簧测力计的示数如图中所示，若钩码上升的高度为10cm，该滑轮组的机械效率为___； （3）若静止时读取弹簧测力计的示数，所测滑轮组的机械效率将_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （4）小华改变钩码个数，测量了多组数据，她的目的是探究滑轮组的机械效率与 的关系。 物体重力 竖直匀速 83.3%  偏大 06 课堂小结 05 课堂练习 1、有用功概念：对人们 功，符号 ，单位 ； 额外功概念：对人们 但不得不做的功，符号 ， 单位 ； 总功概念： 对 做的功，符号 ，单位 。 有价值的 W有用 J 无利用价值的 W额外 J 动力 机械 W总 J 2、升旗过程中，克服旗的重力做的功是 ，克服绳子的重力所 做的功是 ， 人所施加的拉力所做的功是 。（均选 填“”“额外功”或者“总功”） 有用功 额外功 总功 05 课堂练习 3、如图所示，在500N的拉力F作用下，滑轮组将800N的重物提升了 lm，在此过程中：（ ） A．做的有用功是500 J B．做的总功是800 JC．滑轮组的机械效率是62.5％ D．滑轮组的机械效率是80％ D 05 课堂练习 4．下列说法中正确的是（ ） A．机械效率越高的机械做功越快 B．机械效率越高，有用功越大 C．功率越大的机械做功越快 D．功率越大的机械做功越多 5．一个滑轮组经过改进后提高了机械效率，用它把同一个物体匀速提 升相同的高度时，改进后与改进前相比（ ） A．有用功减少，总共增多 B．有用功不变，总功减少 C．功率变大，机械做功加快 D．机械效率提高，机械做功加快 C B 05 课堂练习 6、某实验小组用如图甲的实验装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如表所示。 （1）实验中尽量 拉动弹簧测力计，是为了能正确测量拉力； （2）第一次实验中测得滑轮组的机械效率为 （保留整数）； （3）分析以上数据可知，使用同一个滑轮组提升重物时，被提升物体的 重力 ，滑轮组的机械效率越大。 实验 次数 钩码重G物/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 0.5 0.1 0.3 0.3 2 1.0 0.1 0.5 0.3 67% 3 1.5 0.1 0.7 0.3 71% 4 2.0 0.1 0.9 0.3 74% 56% 匀速 越大 05 课堂练习 7.斜面长10m，高4m，将一个重为100N的物体G由斜面底端A匀速推到顶端B,已知克服斜面摩擦的用力f＝10N。（1）求物体做的有用功；（2）推力F的总功；（3）斜面的机械效率。 （1）W有用=Gh=100N×4m=400J （2）W额外=fs=10N×10m=100J W总=W有用+W额外=400J+100J=500J Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$