11.3 第1课时 机械效率-【学海风暴】2025-2026学年新教材九年级上册物理同步备课（沪粤版2024）

11.3 第1课时 课前预习导航 一、有用功、额外功和总功 1,有用功(W有用)：使用机城做功时，人们 必须要做的且对人们有价值的功，称为有州 功。它在数值上等于机械作用在物体上的力 与物体在这个力的方向上移动距离的乘积。 2.额外功(W):使用机械做功时，对人 们既无利用价值义不得不做的功，称为额外 功。它通常包括克服机械本身重力做的功和 克服机械之间的摩擦做的功 3.总功(W。):有用功和额外功之和。总 功就是使用机械时动力做的功。 二、机械效率 1.定义：有州功与总功的比後叫做机械效 帝，通常用百分数来表示 W里X100%。 2.公式：0W。 因为有用功总小于总功，所以机械效率总 小于1。 易错置园 利用滑轮水平拉动物体时，有用功等于 克服物体与水平面间的摩擦所做的功，即 W有湖=∫5物。 已经典例题剖析 【例1】(2024兰州)下图所示的是塔吊吊 起重物的情京，在拉力F的作用下，重力为1 10N的重物被竖直向上匀速吊起。已知动滑 轮重200N,重物在8s内上升了10m,不计绳 重与摩擦。下列说法不正确的是 机械效率 机械效率 A.拉力F的大小为400N B.拉力F做功的功率为1250W C.克服动滑轮的重力做功2000J D.滑轮组的机械效率约为83.3% 【解题点拨】由图可知，雍子的有效段数n =3,不计缓重与来揲，根据F=1(G十G) 求出拉力F的大小：根据s一h求出绳子怡由 增移动的距离，根据W2=Fs计算出拉力做的 功，将根器P-”泉出拉力F敏功的功率：根 据W一G站h求出克撮动滑轮的重力做的功： 根据W府=G”h求出有用功，手根据？= W进X100%求出滑轮组岗机减效率， W恩 【例2】(2024内蒙古)如下图所示，固定的 斜面长s一2m,高h一0.5m,沿斜面向上用50N 的拉力在4s内把一个重60N的物体从斜面底 瑞匀速拉到顶端。在这个过程中 () A.拉力对物体做的有用功为120J B.物体受到的摩擦力为50N C.拉力做功的功率为25W D.斜面的机械效率为70% 【解题点拨】已知物体的重力和斜面的高 度，根据公式W角=Gh求出拉力做的有用功： 已知拉力的大小和斜面的长度，根据公式W =F；求出拉力做的总功，物体克服摩擦所做的 功（额外功）等于总功与有用功的差，再利用 W=fs求出物体受到的整擦力；根据公式P 上阳第十查 =W求出拉力微功的功率：报据刀= W五 100%求出斜面的机械效率： 参考答案0【例1】B【例2】C 已课内基础闯关 考点①有用功、额外功和总功 1.小红用下图所示的滑轮向左匀速拉动物体 A。下列说法正确的是 A.物体的重力做的功是有用 B.拉力F1做的功是额外功 C.拉打F做的功是总功 D.克服物体受到的摩擦力做的功是总功 考点②机械效率 2.使用任何机械都不可避免地要做额外功，有 用功总是 总功，机械效率总是 1(前两空均选填“大于”“小 于”或“等于”)。机械效率通常用白分数米 表示，机械效率是指 在总功 中所占的比例，与功率没有必然联系。 3.(2024常州)如图所示，工人利用动滑轮匀速 提开重物，已知重物重400V,施加在绳了自 由端竖直向上的拉力F为250N,在100s内 将重物提升了10m。不计绳重与摩擦，此过 程中动滑轮的机械效率为 ,绳 子白山端的拉力做功的功率为 W。 第3题图 第4题图 4.如图所示的是安装在某种塔式起重机吊臂 一侧的滑轮组，某次匀速起吊600kg的物体 时，物体上升5m,用时15s,滑轮组的机械 力年级物旦HY版 效率是80%，则拉力F做的有用功是 J,总功是 拉力F做功的功率是 W。(g 取10N/kg) 5."卜图所示的是甲、乙两台机械某次做功过程的 部分参数。甲、乙机械相比，甲机械的( ) 甲机娥 乙机械 900J 25% 30% 1500J 75% 70% ☐有用功☐载外功 A.总功较大 B.有用功较小 C.额外功较大 D.机械效率较低 已课外拓展提高 一、填空题 1.如卜图所示，第·次把重力为G的物体甲从 A点竖直向上匀速拉至B点，此过程中绳子 的拉力F:对物体甲做的功为W:第：次 用平行于斜面的拉力F:把物体甲沿斜面从 C点匀速拉至与B点等高的D点，在此过程 中绳子的拉力F名对物体甲做的功为W①。 针对从斜而上将物体甲提升高度H而言， F做的功是 ,F2做的功是 (均选填“总功”“有用功”或 “额外功”) 水平跑而 2,如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴 同学分别将A、B两个物体拉到斜面顶端，她 对物休做功的情况如图乙所示。琴琴同学 对物休A做的有用功是 J,对物体 B做的额外功是 □A 15 O# 0.5J 总功额外功总功 乙 3.(2024南充)用四个完全相同 的滑轮和两根相同的绳子组 成如右图所示的甲、乙两个滑 轮组，将重450N的货物匀速 吊起2m高。每个滑轮的重 力为50N,绳子自由端的拉力大小分别为 F1和F,若不计莼重和摩擦，F (选填“>”“<”或“=”)F2,甲滑轮组的 机械效率为 二、选择题 4.在同样的条件下，小明利用两个不同的动滑轮 把木料拉上四楼时，发现利用较轻的动滑轮提 升木料时，机械效率较高。这是因为(） A.可以减少有用功 B在总功不变的情况下增圳有用功 C.在有用功不变的情况下减少总功 D.在总功不变的情况下减少额外功 5.(2024泰安，多选)如下图所示，汽车通过滑 轮组将物体吊起。已知汽车的质量为3 103kg,牵引力F为4000N,对绳子的拉刀 F为200N:物体的重力为6000N,物体匀 速上升的速度始终为0.5m/s,汽车受到的摩 擦力为其重力的0.05倍，g取10N/kg。下 列说法止确的是 A,滑轮组的机械效率为80% B.汽车受到的摩擦力为150V C.汽车牵引力在4s内做的功为8以10J D.汽车牵引力做功的功率为6000W 三、计算题 6.如下图所示，利用斜而将箱子推进车厢，通 常要比把箱子直接从地面搬进车相省力多 了。某同学用100N的力沿斜面向上匀速推 动箱子，己！箱子的质量为20kg,斜而长 3m,斜面高1.2m,g取10N/kg. 利用料面發运 徒手搬运 (1)求箱子受到的重力. (2)求箱子受到的摩擦力。 (3)求斜面的机械效率。 (4)使用斜而推箱子时有哪些更省力的 方法？ @核心素养提升 科学思维如图甲所示，用拉力F竖直向上 匀速提升重720N的货物，货物移动的距离 与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80N, 不计绳重和噬擦，则 () ↑s/m 甲 A.绳子白由端移动的速度为0.5m/s B.拉力F为800N C.拉力F做功的功案为360W D.动滑轮的机械效率为90% 上陪第十查 9△子源风 XHFB 参考答案 第十一章 功与机械能 30s内克服重力做功的功率P= W=3000」 305 11.1功 100W 核心素养提升 四课内基础闯关 6 1.没做没做2.75003.4×100 4.解：(1)该无人机受到的重力 11.3机械效率 G=mg=2kg×10N/kg=20N (2)该无人机对水平地面的压强 第1课时机械效率 专-号-.002x10n 20N 题课内基础闯关 1.C (3)该无人机匀速上升时受到的升力 2.小于小于有用功3.80%50 F-W-18001-30N 4.3×103.75×102500 h60 m 5.B 则该无人机匀速上升时受到的阻力 @课外拓展提高 f=F#-G-30N-20N-10N 1.有用功总功2.20.53.>90% 图课外拓展提高 4.C 5.AD 1.20002.0.6不变 6.(1)200N 3.D4.A5.C6.AD (2)20N 四核心索养提升 (3)80% B (4)①使用更为光滑的斜面：②诚小斜面坡度。（合理 即可) 11.2功率 核心素养提升 课内基础闯关 D 1.慢功率2.452：5 第2课时测量滑轮组的机械效率 3.960124.1.8×103000 图课内基础闯关 5.C6.D7.C 1.(1)匀速(2)2.483.3%(3)1、2无关(4)被 8解：a货轮的速度一一部-4m 提升物体的重力(5)不变 (2)牵引力所做的功W一Fs=5×10N×200m-1× 2.C 10J 圈课外拓展提高 (3)牵引力做功的功率P=Y-1X10」-2X10w 1.弹簧测力计增大被提升物体的重力（或换用轻质动 508 滑轮等，合理即可) @课外拓展提高 2.380变大 1.22.9000183.36024 3.(1)匀速直线0.05(2)0.380(3)大无关 (4)A 4.B5.D6.D7.AB 國核心素养提升 8.解：(1)小明所受的重力G=mg=60kg×10N/kg (1)9.00(2)①200 ②0.3③0.360% 600N (3)①无关②114 (2)完成一个引体向上克服重力做的功 W=Gh=600NX0.5m=300J 专题一功率、机械效率的相关计算 (3)30s内克服重力做的功 1.7.2×105002.40040 W。-10W=10×300J-3000J 3.解：(1)由G=mg可得，货物所受的重力G=衡g 上出参考答案 165