5.3功与机械效率（3）课件 -2025-2026学年华东师大版九年级上册科学

5.3 功与机械效率（3） ----机械效率 00 G F 这是什么简单机械？ 它的作用是什么？ 它能不能省功？ 使用它拉重物实际做功情况如何计算？ 00 G F G G 物体提升高度h 细绳对重物做功(或直接提升重物做功)W=Gh 绳子自由端移动距离2h 不计摩擦时，绳子自由端实际拉力： F= G+G动 2 实际拉力做功： W实=Fs= G+G动 2 ×2h =(G+G动)·h =Gh+G动h ＞W 为什么实际做功大于提升重物所需做功？ 有用功和额外功 01 STEP 01 有用功和额外功 我们所需要完成的： G 我们实际完成的： G 有什么区别？ 本来就需要完成的，有用的功 有用功 实际完成的所有的功 总功 01 有用功和额外功 G F 用动滑轮提升物体时，W总＞W有用，多出来的功做了什么？ 滑轮被提升，需要对滑轮做功。 绳子被提升，需要对绳子做功。 滑轮与绳子之间有摩擦，需要克服摩擦力做功。 额外功 额外功能否避免？ 01 有用功和额外功 有用功和额外功 使用简单机械的时候，为了达到一定的目的而做的功叫 ；不是我们需要的，但又不得不做的功叫 。 有用功 额外功 找一找 有用功和额外功 两人抬沙发上楼 G 拉重物上斜面 井中打水 水桶掉井里捞上来 01 有用功和额外功 右图中三位同学把沙子运到三楼，有用功和额外功有哪些？ 它们分别是多少？ 01 有用功和额外功 有用功： 100N沙子到3楼所需要的功 额外功： 人和桶上到3楼所需要的功 额外功： 桶和动滑轮上到3楼所需要的功； 克服摩擦所做的功 额外功： 袋子和动滑轮上到3楼所需要的功； 克服摩擦所做的功 W总 =W有用+W额外 01 有用功和额外功 若不计摩擦 W有用=Gh =100N×6m =600J W总1=(G+G人+G桶)h =(100N+400N+20N)×6m =3120J W总2=(G+G动+G桶)h =(100N+10N+20N)×6m =780J W总3=(G+G动+G袋)h =(100N+10N+5N)×6m =690J 01 有用功和额外功 用不同的简单机械提升同一重物时，人所做的功是不同的。 是有用功不同导致的还是额外功不同导致的？ 额外功 01 有用功和额外功 不同的简单机械会产生不同的额外功，我们如何评价一个简单机械做功时的效率高低？ 机械效率 02 STEP 02 机械效率 机械效率 与 的比值叫做机械效率，通常用 表示，且无单位。 有用功 总功 百分数 η = W有 W总 ×100% 机械效率的取值范围是怎么样的？ 利用机械做功时，因为总是要做额外功，所以总功 有用功，机械效率 1。 大于 小于 02 机械效率 常见简单机械的机械效率 1.斜面 η = W有 W总 G = Gh FL h L 2.杠杆提升重物 η = W有 W总 = Gh FhF 若F始终竖直向上 = GL2 FL1 G F F G L2 L1 额外功主要是杠杆自重和摩擦产生的 02 机械效率 3.滑轮组提升重物 G F 常见简单机械的机械效率 η = W有 W总 若不计摩擦力 F = G+G动 n = G n× G+G动 n = G G+G动 滑轮组机械效率和绳子绕法有没有关系？ 滑轮组机械效率和定滑轮重有没有关系？ = Gh Fs 若绳子股数为n = Gh Fnh = G nF 02 机械效率 3.滑轮组提升重物 G F 常见简单机械的机械效率 η = G G+G动 如何提升滑轮组机械效率？ G↑ 同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率越高 G动↓ 同一重物，滑轮组动滑轮越轻，机械效率越高 02 机械效率 常见简单机械的机械效率 4.滑轮组水平拉动物体 G η = W有 W总 = fs物 Fs 若绳子股数为n = fs物 Fns物 = f nF 02 机械效率 例1 如图所示物体A被滑轮组拉着在水平地面上5s内匀速直线运动了2m，它受到地面的摩擦阻力是96N，绳端拉力F为40N，则A物体的运动速度是 m/s，拉力F的功率是 W，该滑轮组的机械效率 。 A 0.4 48 80% v物 = s物 t = 2m 5s =0.4m/s P = W t = Fs t = 40N×2m×3 5s = Fns物 t =48W η = W有 W总 = fs物 Fns物 = f nF = 96N 3×40N =80% 02 机械效率 例2 利用下图所示装置将重为100 N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5 m，高是2 m，拉力为F＝50 N，则该装置的机械效率是 ( ) A．40%　　B．50%　　　 C．80%　　D．100% η = W有 W总 = Gh FLF vF=2v物 LF=2L = Gh 2FL = 100N×2m 2×50N×5m =40% A 练习 03 STEP 03 练习 A D 03 练习 D D 03 练习 D 03 练习 C 150s 108W 2700J 感谢聆听 加油 1．下列做法不能改变滑轮组机械效率的是(　 　) A．改变提升重物的高度 B．用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮 C．提升更重的物体 D．给定滑轮加润滑油 2．如图所示，不计摩擦，把重G＝16N的物体匀速提起所用的拉力F＝10N，则下列关于该动滑轮的说法中错误的是(　 　) A．动滑轮重4N B．使用该动滑轮要费距离 C．该动滑轮的机械效率为80% D．提升物体的速度越快，机械效率越高 A．重物在A点处人做的有用功多 B．提升重物过程中杠杆是费力省距离的 C．重物在A点处人做的额外功少 D．重物在B点处杠杆的机械效率更高 3．用如图所示的剪刀剪纸时的机械效率为80%，这表示(　 　) A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N B．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N C．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J的功用于剪纸 D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J的功用于剪纸 4．如图所示，为提升重物，现选用粗细均匀重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一重物挂在A、B两处，每次用力让重物匀速上升相同高度，下列说法正确的是(　 　) 5．用如图所示滑轮组，在2s内将物重G为1000N的物体沿水平方向匀速移动0.8m，所用水平拉力F为300N，物体受到水平地面的摩擦力f为物重G的0.4倍。在此过程中，说法正确的是(　 　) 6．某人用50N的拉力将重160N的物体沿斜面匀速拉上长为4m、高为0.8m的斜面顶端，则该斜面的机械效率η和斜面对物体的摩擦力f的大小分别为(　 　) A．η＝64%，f＝32N B．η＝50%，f＝18N C．η＝64%，f＝18N D．η＝80%，f＝32N 7．圆圆利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m/s(已知每层楼高3m)，求： $$