11.5 机械效率 课件---- 2024-2025学年物理苏科版九年级上册

11.5 机械效率 九年级上册 苏科版 第 1 课时 认识杠杆 第十一章 简单机械和功 第1课时 认识机械效率 第2课时 探究影响滑轮组机械效率的因素 1.通过探究动滑轮，知道有用功、总功、额外功及它 们之间的关系 2.理解机械效率的概念，知道机械效率的计算公式，会计算某种简单机械的机械效率 3.知道机械效率的物理意义，知道实际的机械效率不可能是100% 学习目标 第1课时 认识机械效率 学习导入 “实验数据”： 实验次数 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/m 钩码重G/N 钩码上升高度h/m F ·s G ·h （1） 0.4 0.2 0.5 0.1 0.08 0.05 （2） 0.6 0.2 1.0 0.1 0.12 0.1 （3） 0.9 0.2 1.5 0.1 0.18 0.15 非理想情况下，动滑轮的自重和摩擦的存在 1、有用功 “W有用” 机械对物体做的有利用价值的功 2、额外功：“W额外” 机械克服本身的重力和摩擦力所做的无利用价值的功 3、总 功： “W总” 动力对机械所做的功 三者关系： W总= W有用 + W额外 课程讲授 反馈练习： 用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是 ，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 。 克服水的重力做功 克服桶的重力做功 拉力所做的功 克服桶的重力做功 克服水的重力做功 拉力所做的功 1 2 1 3 对沙子做功 对桶做功 克服自身重力做功 对沙子做功 对桶做功 对动滑轮做功 对沙子做功 对口袋做功 对动滑轮做功 3 2 4、机械效率：“ŋ” （1）概念： 有用功与总功的比值叫做机械效率 （2）表达式： ŋ = W有用 W总 ×100 % （3）因为 W有用 < W总 所以，ŋ < 1 起重机的机械效率是40%~50% 滑轮组的机械效率是60%~80% 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是50%，也可以说有用功在总功中占有50%，另外的50％是额外功。 起重机的机械效率是50%，它表示什么意思？ 练习1 起重机把质量为0.5×103 kg的重物匀速提升了3 m,而它的电动机所做的功是3.4×104 J，求起重机的机械效率？ 课堂练习 练习2 利用如图所示的滑轮组，在F=80 N的拉力作用下， 将一个重为180 N的物体10 s内匀速举高1 m,绳重及摩擦不计。求：（1）拉力的功率是多大？ （2）此滑轮组的机械效率是多少？ G F . 练习3：用图所示的滑轮组提升2000 N的重物， 所用的拉力是800 N,绳子自由端1s被拉下4 m.求： (1)人做的功？ (2)有用功？ (3)额外功？ (4)机械效率？ 机械效率的定义 ： 有用功跟总功的比值   有用功 ： 对人们有用的功 额外功 ： 人们不需要但又不 得不做的功 总功 　 ：有用功与额外功的总和 公式： 永远小于1 ×100 % 课堂小结 1. 能设计实验，测定某种简单机械的机械效率； 2. 知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感 学习目标 第2课时 探究影响滑轮组机械效率的因素 机械效率计算相关公式 η= W有用 ×100% η= G h Fs ×100% ① ② η= G n F ×100% ③ η= G ×100% W总 “竖直轮” G+G动 （不计绳重与摩擦） 学习导入 有用功、额外功与总功： F / F s h 额外功: 移动物体 目 的: 克服摩擦所做的功 有用功: 克服滑轮轴之间摩擦所做的功 总 功: 人对滑轮组所做的功 如何提高滑轮组的机械效率？ “水平轮” 探究影响滑轮组机械效率的因素 〖原理〗 〖方案〗需要测量的物理量有： 绳子自由端拉力F1 = G物h/F1s1 绳子拉过距离s1 公式： 物体的重G物 物体升高的高度h 课程讲授 测量次数 F/N s/m G/N h/m Fs/J Gh/J η ① 2.5 0.2 4 0.1 0.5 0.4 ② 2.5 0.3 4 0.15 0.75 0.6 ③ 3.5 0.2 6 0.1 0.7 0.6 机械效率 计算同一滑轮组匀速提升物体在不同情况下的机械效率 80% 80% 85.7% （1）同一动滑轮的机械效率不是固定不变的。 （2）动滑轮的机械效率随着被提升物体的重力增大而变大。 议一议： 滑轮组的机械效率与哪些因素有关？ 用不同滑轮组匀速提升同一物体，哪个机械效率高？ 〖分析〗 （1）同一动滑轮，提升重物至同样高度，物重增加，做的有用功 ，额外功 ，总功 ，机械效率 ； （2）提升同一重物至同样高度，动滑轮越重，或使用的动滑轮越多，做的有用功 ，额外功 ，总功 ，机械效率 。 增加 不变 增加 高 不变 增加 增加 低 〖讨论〗 测量时，若突然用力拉动，则测得的机械效率将 ； 若在弹簧测力计静止时读数，则测得的机械效率将 ；若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将 。 滑轮组的机械效率与匀速提升时的速度 ，与提升的高度 ，与滑轮组绕绳方式 。 无关 无关 无关 偏小 偏大 偏小 〖总 结〗 提高滑轮组机械效率的方法： （1） 提升物体的重力； （2） 动滑轮自身的重力； （3） 绳重及绳与滑轮之间的摩擦。 减少 减少 增加 练习1．分别用一个定滑轮和一个动滑轮将两个相同的重物提高相同高度，则：（ ） 　　A.定滑轮的总功一定大于动滑轮的总功； 　　B.定滑轮的有用功一定大于动滑轮的有用功； 　　C.定滑轮的有用功一定小于动滑轮的有用功； 　　D.定滑轮的有用功一定等于动滑轮的有用功。 课堂练习 D 练习2．实验：某同学在做测定滑轮组的机械效率实验中，按下面的步骤操作： (1).按图甲那样，将滑轮组安装好，记下钩码和弹簧秤的位置。图中所挂钩码重1牛。 (2)匀速拉动弹簧秤使钩码G 升高，如图乙所示。从弹簧秤读出拉力F 的值是0.5牛，钩码提升的高度h 和弹簧秤移动的距离s 可在图背景上的刻度线读出。请你将有关的实验数据填入下表并算出机械效率。   G（牛） h（米） W有（焦） F（牛） s（米） W（焦） （%）               1 0.1 0.1 0.5 0.3 0.15 67% 课堂小结 关于滑轮组的机械效率： 同一个滑轮组提起不同重力的重物时，重物的重力越大，机械效率越 。 不同的滑轮组提起相同重力的重物时，滑轮组中动滑轮的重力越大，机械效率越 。 高 低 提高滑轮组机械效率的方法： （1） 提升物体的重力； （2） 动滑轮自身的重力； （3） 绳重及绳与滑轮之间的摩擦。 减少 减少 增加 $$