11.3 第1课时 机械效率的理解（内文）-【教与学·学导练】2025-2026学年新教材九年级上册物理同步课件（沪粤版2024）

物 理 九年级 全一册 配粤教沪科版 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 第十一章 功与机械能 11.3 机 械 效 率 第1课时 机械效率的理解 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 目 录 CONTENTS 01 课程要求 02 知识点精讲 03 课堂巩固 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 课程要求 1. 知道有用功、总功和额外功的含义及三者的关系。 2. 知道机械效率，并能计算简单机械的效率。 核心素养 1. 能量观念 2. 科学推理 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 知识点精讲 知识点1：有用功、总功和额外功 1. 在利用机械提升重物的过程中，把机械提升重物所做的功，即我们需要的、有价值的功称为__________,用__________表示；把动力对机械做的功称为__________，用__________表示；把无利用价值但不得不做的功称为__________，用__________表示。 有用功 W有用 总功 W总 额外功 W额外 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 2. 总功、有用功和额外功的关系是W总=_______________，故W总__________(填“>”“<”或“=”)W有用。 W有用+W额外 > 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 3. 如图11-3-1所示，某人用动滑轮提起一桶水，下列关于有用功、额外功、总功的说法正确的是( ) A. 人对桶中的水做的功是额外功 B. 人对桶和桶中的水做的功是总功 C. 手拉绳的拉力F2所做的功是有用功 D. 动滑轮对这桶水的拉力F1，所做的功是有用功 课堂演练 D 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 4. 升旗过程中，人对绳子的拉力做的功是__________，克服旗的重力做的功是__________，克服摩擦力和绳重做的功是__________。(均填“有用功”“额外功”或“总功”) 总功 有用功 额外功 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 5. 用如图11-3-2所示的滑轮组提升重物，回答下列问题。图11-3-2 （1）图中共有______段绳子承担物体和动滑轮的总重。 （2）重物升高h，绳子自由端移动的距离s=__________。 （3）把重为G的物体匀速提升h，克服物体的重力需要做的功是__________（填写表达式），这些功是__________（填“有用功”“额外功”或“总功”）。 （4）拉力F做的功为_________（填写表达式）， 这些功是__________（填“有用功”“额外功” 或“总功”）。 2 2h Gh 有用功 Fs 总功 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 思路点拨：使用机械提升重物，必然会增加由于克服机械自重和摩擦力而多做的额外功。 易错辨析：使用滑轮组匀速提升重物过程中，重物所受拉力F拉与它所受重力G大小相等，滑轮组对外做的有用功W有用=F拉h=Gh。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 知识点2：机械效率的概念 6. 在物理学中，把有用功和总功的比值称为__________，用符号 __________来表示，所以η=______________________。 机械效率 η ×100% 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 7. 关于机械效率和功率，下列说法正确的是（ ） A. 机械效率越高，机械做的有用功越多 B. 功率越大的机械，机械效率越大 C. 做功越多的机械，功率一定越大 D. 做功越快的机械，功率一定越大 课堂演练 D 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 8. 甲的机械效率是70%、乙的机械效率是50%，下列说法正确的是( ) A. 使用甲机械做功省力 B. 甲机械做功快 C. 相同时间内，甲机械完成的功多 D. 乙机械的额外功在总功中占的比例大 D 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 9. 某次使用滑轮组提升物体时的机械效率为80%，使用它做了400 J的有用功，则同时做的额外功为__________J。任何机械的机械效率总__________（填“大于”“等于”或“小于”）1。 100 小于 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 10. 【能量观念】机器做功，就要消耗能量，各种机器都有国家统一制定的能效标识标签，粘贴于机器显要位置。如图11-3-3所示，就是某家用电器能效标识标签，其中能效等级有3级，等级越低，做相同的有用功，消耗的能量越少；下方的耗能量表示每24小时消耗的能量。根据我们学过的功、功率、机械效率知识分析，能效等级相当于____________， 耗能量相当于__________（填“有用功”或 “总功”），kW·h应该是________（填“功” 或“功率”）的单位。 机械效率 总功 功 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 思路点拨：机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。机械效率越大，有用功跟总功的比值越大。由于总存在额外功，导致有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 关联整合：功、功率和机械效率三个概念的异同点如下所示。 概念 意义 定义 公式 单位 相关公式 功W 力的“成效”，即做功的多少 物理学中规定，作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了功 W=Fs 焦耳（J） W=Pt 功率P 力做功的快慢 力做的功与所用时间的比值 P= 瓦特(W) P=Fv 机械效率η 力做功的效率 有用功与总功的比值 η=×100% 无单位 W总=W有用+W额外 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 知识点3：滑轮组的机械效率 11. 在利用滑轮组匀速提升重物的过程中，提升的高度为h，绳子末端移动的距离为s。有用功是克服物体的重力G做的功，所以W有用=__________,总功是作用在绳子末端的动力做的功，所以 W总=__________,因而机械效率η=________________。 Gh Fs ×100% 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 12. 【科学思维】工人利用图11-3-4所示滑轮组匀速提升450 N的建筑材料，绳子自由端移动了4 m，动滑轮重力为50 N。不计绳重和摩擦，工人对绳的拉力是__________N，工人做的有用功是__________J，此过程中滑轮组的机械效率是__________%。 课堂演练 250 900 90 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 13. 【科学思维】用如图11-3-5所示的滑轮组拉着重为30 N的物体A匀速前进2 m，则绳子自由端移动的距离为________m；若物体A与地面的摩擦力为9 N，则拉力所做的有用功是_______J；若实际拉力F＝4 N，则该滑轮组的机械效率为__________%。 6 18 75 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 思路点拨：对于竖直放置的滑轮组有 （1）有用功公式：W有用=W总－W额外＝Gh=ηW总。 （2）额外功公式：W额外=W总－W有用=G动h=（1-η）W总。（忽略动滑轮、滑轮组的轮轴摩擦） （3）总功公式：W总=W有用＋W额外=Fs=。 易错辨析：对于水平放置的滑轮组，在匀速拉动物体的过程中，物体的重力没有做功。该过程中，物体所受拉力F拉与它所受摩擦力f大小相等，滑轮组对外做的有用功W有用=F拉s=fs。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 1. 简单机械的机械效率高是指( ) A. 有用功多 B. 额外功少 C. 总功多 D. 额外功在总功中占的比例小 课堂巩固 D 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 2. 下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ） A. 作用在物体上的力越大，对物体做功越多 B. 物体做功越快，功率越大 C. 力对物体做功越多，功率就越大 D. 有用功越多，机械效率越大 B 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 3. 如图11－3－6所示，用滑轮组提起重为900 N的物体，绳子自由端的拉力F为400 N，重物在20 s内匀速上升了10 m。求： (1)物体上升的速度。 解：(1)物体上升的速度v===0.5 m/s。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 (2)提起物体所做的有用功。 (3)滑轮组的机械效率。 (2)提起物体所做的有用功W有用=Gh=900 N×10 m=9×103 J。 (3)绳子自由端移动的距离s=3h=3×10 m=30 m， 提起物体所做的总功W总=Fs=400 N×30 m=1.2×104 J， 滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=75%。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 (4)拉力做功的功率。 (4)拉力做功的功率P===600 W。 答：(略) 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 4. 如图11-3-7甲所示，用大小为15 N的水平拉力F1，将重为20 N的物体A匀速直线拉动5 m，若借助如图11-3-7乙所示滑轮组，用大小为10 N的拉力F2将物体A在同样的水平面上匀速直线拉动相同的距离5 m，则此过程滑轮组的： （1）有用功是多少？ 解：（1）有用功等于拉力F1所做的功W1＝F1s＝15 N×5 m＝75 J。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 （2）总功是多少？ （2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离 s′＝ns＝3×5 m＝15 m， 拉力F2做的总功W总＝F2s′＝10 N×15 m＝150 J。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 （3）额外功是多少？ （3）滑轮组的额外功W额外＝W总-W有用＝150 J-75 J＝75 J。 （4）机械效率是多少？ （4）滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝50%。 答：（略） 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 谢 谢 ! 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 $$