11.5机械效率 (第一课时)11.5机械效率---2024-2025学年苏科版物理九年级上学期

五 机械效率 第十一章 简单机械和功 功：“W” （1）概念： 力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为功 （2）表达式： W = F·s （3）做功的两个必要条件： a、物体要受到力的作用 b、物体要在力的方向上通过一定的距离 我们利用机械来提升重物是我们的目的，所以机械对重物所做的功是有利用价值的，我们称为有用功。 1、有用功： “W有用” 人们需要做的功，也就是目的功 我们在使用机械来提升重物时，需要克服摩擦做功，还要克服机械本身的重力做功，这部分功不是我们所想要的，但又不得不做的功，这种功叫做额外功。 2、额外功：“W额外” 人们为达到目的，并不需要但又不得不做的功 3、总功：“W总” 人们在达到目的的过程中实际做的功 三者关系： W总= W有用 + W额外 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 % 注意 1、机械效率是有用功与总功的比值，它只有大小，没有单位，机械效率通常用百分数表示 2、因为 W有用 < W总 ，所以，ŋ < 1 因此任何机械都不能省功 3、机械效率是表示机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，这个机械的性能越好。 [活动]：再探动滑轮 h S 1、按右图，将滑轮安装好，用手通过一只弹簧测力计沿竖直方向匀速缓缓拉动重为G的钩码 2、分别测出拉力F，绳子自由端通过的距离S，和钩码上升的距离h 3、改变钩码的数量，重复上述测量 4、将数据填入表中 “实验数据”： 实验次数 F/N S/m G/N h/m F·S与G·h的关系 （1） 0.8 0.2 1 0.1 （2） 1.3 0.2 2 0.1 （3） 1.8 0.2 3 0.1 “想一想”： 1、手拉绳子所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？ 不相等。 F·s>G·h 2、为什么F·s>G·h呢？ 动滑轮的自重和摩擦的存在 即使用动滑轮不能省功 实验中应注意以下几点： （1）弹簧测力计应沿竖直方向匀速拉动滑轮钩码 （2）实验中通常只用一把刻度尺，无法同时测出s和h的数值，可以只测量h的数值，再利用s和h的关系：n＝sh 求出s的数值 （3）应多次更换钩码，进行多次试验，排除偶然性。 G F . S h W有用＝Gh W总＝FS W额＝G动h G动 W有用＝Gh W总＝FS W额＝fS 注意： 1、机械效率和功率是完全不同的物理量，两者之间没有必然联系。 2、提高机械效率方法：增大有用功或者减小额外功 增加物重 减小摩擦、滑轮重、绳重 一定要在弹簧测力计匀速拉动绳端的过程中读数，不能在静止时读数。如果静止读数将会导致机械效率偏大 小明从5米深的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重20N，桶中水重80 N。若小明的目的是为了提水，则他做的有用功是 J,额外功是 J，总功是 J。若他的目的是为了捞桶，则他做的有用功是 J，额外功是 J，总功是 J 某同学利用如图所示的装置测定滑轮组的机械效率。他用F=10N的拉力将重17Ｎ的重物匀速提升0.2m，在这一过程中，他做的总功为____J，其中有用功为____J，测出的滑轮组的机械效率为____%。 某人用动滑轮将重100N的物体提高了5m，其中动滑轮重20N，不计绳重及摩擦，此人所做的有用功是______J，总功是______J，额外功是______J，机械效率是______． 下列关于滑轮组机械效率的说法中正确的是（ ） A. 机械效率越高的滑轮组越省力 B. 机械效率越高的滑轮组做功越快 C. 机械效率越高的滑轮组，有用功跟总功的比值越大 D. 有用功做得越多，滑轮组的机械效率越大 有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车，为了提高斜面的机械效率，下列做法中可取的是（　　） A. 以较快的速度将木箱匀速拉上汽车 B. 以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车 C. 改由一个人将木箱拉匀速上汽车 D. 板长不变，改用光滑的斜面板，将木箱匀速拉上车 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=？ (3) W额外=? (4)η=? (5) G动=? G F . 答案: (1) W总= 240J; (2) W有用= 180J; (3) W额外= 60J; (4) η = 75％; (5) G动=60N。 “练一练”： 1、用定滑轮匀速提升质量为20kg的物体，所用拉力为220N，物体升高的高度为2m。求此过程中的有用功、总功和定滑轮的机械效率。（g=10N/Kg） 2、由于在使用杠杆时的摩擦非常小，所以杠杆是一种机械效率非常的简单机械。若用一根机械效率为90%的杠杆将一个18Kg的物体提升50cm，需要做多少总功？（g=10N/Kg） 3、我们在利用动滑轮拉重物时，当重物的重力为6N，被提升了10cm时，动滑轮的机械效率为75%，则这个动滑轮的自重为多少？ （摩擦力忽略不计） $$