11.3 机械效率 第1课时 机械效率的认识-【众相原创】2025-2026学年新教材九年级全一册物理分层练吃透教材同步课件(沪粤版2024 广西专版)

物 理 2025秋广西 1 第十一章　功与机械能 11.3　机械效率 第1课时　机械效率的认识 教材新知梳理 教材母题变式 教材新知梳理 知识点1　有用功与额外功 1. 在使用机械过程中，把我们 ⁠的功，叫做有用功， 记作W有用。在这个过程中，动力对机械做的功叫做总功，记作W总。把无 利用价值却 的功，叫做额外功，记作W额外。 需要的、有价值　 不得不做　 2. 在实际使用机械做功时，总功等于有用功与额外功之和，即W总＝ ⁠ ⁠。 W有用＋W额外　 3. 在物理学中，把 与 ⁠的比叫做机械效率。计算公 式：η＝ ⁠。 有用功　 总功　 ×100％　 知识点2　机械效率 4. 由于存在额外功，总功必定大于有用功，所以机械效率总 1(或 100％)。 小于　 5. ⁠是体现机械性能的重要指标。 机械效率　 6. 提高机械效率的主要办法：① ⁠，使其更合理、更轻 巧(减小机械自重)；②使用时按照技术规范操作，定时保养(减少机械间的 摩擦)。 改进机械结构　 【方法指导】对机械效率的理解： (1)机械效率是衡量机械性能好坏的物理量。机械效率是一个比值，它没有 单位； (2)使用任何机械，都不可避免地要做额外功，因此有用功总小于总功，即 机械效率总小于1； (3)机械效率、功和功率是三个不同的物理量，它们之间没有必然的联 系。做功多的机械，机械效率不一定高；功率大的机械，机械效率也 不一定高。 教材母题变式 类型1　有用功、额外功和总功 例1　【源自新教材九上P11，活动】如图所示，小明用一个滑轮组匀速提 升重为 200 N的物体，物体在4 s内上升了2 m，人所用的拉力为125 N。此 过程中，小明做的有用功是 J，总功是 J，额外功是 J。 400　 500　 100　 变式训练　如图所示，小明用桶把一些沙子运上四楼。在此过程中 (　B　) B A. 小明克服自身重力所做的功是总功 B. 小明克服沙子重力所做的功是有用功 C. 小明克服沙子重力所做的功是额外功 D. 小明克服桶的重力所做的功是有用功 类型2　机械效率的相关判断及计算 例2　【源自新教材九上P13，T1】如图，用相同的滑轮分别按甲、乙两种 装置，在相同时间内，将相同的物体匀速提升相同的高度(G物＞G动)，提 升重物过程中，拉力大小分别为F1和F2，拉力做功分别为W1和W2，装置的 机械效率分别是η1和η2；则拉力F1 F2，拉力做功W1 W2，装置 的机械效率η1 η2。(均选填“＞”“＜”或“＝”)(不计绳重和摩擦) ＞　 ＜　 ＞　 变式训练　小明回乡下看望爷爷，发现爷爷把收获的玉米等农作物搬到楼 顶很费劲，于是他设计了如图所示的两个滑轮组把相同质量的农作物提升 到同一层楼顶，若每个滑轮的质量相同，不考虑绳重与摩擦，则两滑轮组 机械效率大小关系是η甲 η乙。(选填“＞”“＜”或“＝”) ＝　 例3　用如图所示的动滑轮将重为160 N的物体匀速提升了2 m，绳端的拉 力为100 N，不计绳重和摩擦，则该动滑轮的机械效率为多少？ 解：克服物体重力做的有用功：W有用＝Gh＝160 N×2 m＝320 J； 绳端移动距离：s＝2h＝2×2 m＝4 m， 拉力做的总功：W总＝Fs＝100 N×4 m＝400 J， 动滑轮的机械效率：η＝×100％＝×100％＝80％。 变式训练1　如图所示，用滑轮组匀速提升重为8 N的重物，已知拉力F为 3 N，重物在10 s内移动的距离为30 cm，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦， 则(　C　) A. 动滑轮的重为2 N B. 拉力做功的功率为0.09 W C. 该滑轮组的机械效率约为88.9％ D. 绳端移动的距离为0.6 m C 变式训练2　如图所示，小明利用滑轮组将200 N的重物从地面提升到2 m 高的平台上，他所用的拉力为160 N，则绳子自由端移动的距离为 m，滑轮组的机械效率为 ⁠％。 4　 62.5　 变式训练3　小明用如图所示轻质滑轮组拉着重为100 N的物体A匀速前进 0.5 m，若物体A与地面间的摩擦力为18 N，则所做的有用功为 J；若 该滑轮组的机械效率为80％，则拉力F的大小为 N。 9　 7.5　 【方法指导】承担物重绳子段数n的判断 如图所示，在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，有几段绳子通过动滑轮， 就有几段绳子承担物重。图甲有3段绳子通过动滑轮，图乙有2段绳子通过 动滑轮，所以图甲有3段绳子承担物重，即n＝3，图乙有2段绳子承担物 重，即n＝2。 例4　源自新教材九上新增习题，P14 如图是我国古代劳动者利用简易机 械将巨木抬起施工的情景。这些劳动者竖直向下施力2 000 N。将横杆一端 压下0.5 m，使420 kg巨木的重心上升0.1 m，则该简易机械对巨木做的有 用功为 ，机械效率为 。(g取10 N/kg) 420 J　 42％　 21 $$