11.3 机械效率-2025-2026学年沪粤版物理九年级上册

该初中物理课件围绕“机械效率”展开，涵盖有用功、额外功、总功的概念及机械效率的定义、公式和计算，从生活“效率”切入，通过提水、滑轮提升重物等实例建立概念，形成从具体到抽象的学习支架。 其亮点在于结合物理观念和科学探究，通过滑轮组、斜面实验及数据记录分析，培养科学思维。实例丰富且贴近生活，小结系统梳理知识点，学生能深化理解和探究能力，教师可高效开展教学。

生活中我们常常会遇到“效率”这个词，利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题，这节课，我们就来学习机械效率。 一、有用功与额外功 分析有用功与额外功 用桶提水上楼 对水做功 对空桶做功 克服自身重力做功 目的是： 并不需要做但又不得不做的功 对人们有用必须做的功 把水运上三楼 有用功 额外功 1. 有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功。 2. 额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所需要但又不得不做的功。 3. 总功（W总）：动力所做的所有功。 即有用功与额外功的总和。 W总 = W有 + W额 例1：用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功? 提水所做的功是有用功；提水桶所做的功是额外功。 例2：用滑轮提升重物，哪部分是有用功，哪部分是额外功? 物体重力所做的功是有用功；动滑轮重力、绳子重力、绳子与滑轮的摩擦力所做的功是额外功。 计算：某工人使用一个由 2 个定滑轮和 1 个动滑轮组成的滑轮组（不计滑轮组绳重及绳与滑轮间摩擦），将重为 600N 的建筑材料匀速提升至 10m 高的楼顶。已知动滑轮的重力为 100N，求： （1）此过程中所做的有用功 （2）此过程中所做的额外功 （3）此过程中所做的总功 W有=G物h=600N x10m=6000J W额=G动h=100N x10m=1000J W总=W有+W额=6000Jx1000J=7000J 1、定义：在物理学中，把有用功W有与总功W总之比，叫做机械效率，用η（艾塔/伊塔） 二、机械效率 2、公式： 3、机械效率只有大小，没有单位。由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。机械效率通常用百分数表示。 4、物理意义 机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率越高，机械的性能越好。 一台起重机将重3600N的货物提高4m，起重机做的有用功是多少？如果额外功是9600J，总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功是由哪些因素引起的？ 起重机的额外功具体是克服吊臂、钢丝绳、吊钩的重做的功，以及克服转动部分机械摩擦做的功。 W有用=Gh=3600N×4m=14400J W总= W有用+ W额外=14400J+9600J=24000J 测量滑轮组的机械效率 实验原理： 实验器材： 刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮、铁架台、长约2m的细绳。 测量滑轮组的机械效率 实验结论： 1、用同一滑轮组提升重力不同的物体时，机械效率不同，被提升的物体越重，机械效率越高。 2、物重一定，动滑轮越重，机械效率低。 W有用=G物·h W总=F·s W额外=G动·h （不计绳重和摩擦） f W有用=f·s物 W总=F·s绳 利用滑轮组做功 忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率： D h s f F G N W有用=G·h W总=F·s W额外=f·s 不做功 利用斜面做功 探究：影响斜面机械效率的因素 实验时沿斜面匀速拉动木块，并在拉动中读出拉力的大小。 实验次数 斜面倾斜程度 斜面材料 木块重力G/N 斜面高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 斜面长度s/m 总功W总/J 机械效率 1 较缓 木板 1 0.1 0.1 0.2 0.7 0.14 71.4% 2 较陡 木板 1 0.17 0.17 0.3 0.7 0.21 81% 3 陡 木板 1 0.24 0.24 0.4 0.7 0.24 85.7% 4 棉布 1 0.24 0.24 0.5 0.7 0.35 68.6% 5 毛巾 1 0.24 0.24 0.6 0.7 0.42 57.1% 实验数据 斜面的机械效率与 1. 斜面的粗糙程度有关：同一斜面，拉同一物体，斜面越粗糙，拉力越大，效率越低。 2. 斜面的倾斜程度有关：粗糙程度相同，拉同一物体，斜面越陡（倾角越大），拉力越大，效率越高。 结 论 A 1. 关于机械效率，以下说法正确的是（ ） D. 省力越多的机械，机械效率越高 C. 做功越多的机械，机械效率越高 B. 单位时间里做功越多的机械，机械效率越高 A. 机械效率总小于1 基础巩固题 2.某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功 ( ) D. 额外功占总功的3/4 C. 总功是有用功的3倍 B. 有用功是额外功的3倍 A. 总功是额外功的3倍 B 4. 如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300 N的物体，拉力F的大小为30 N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45 N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为 (　　) A. 45 N、50% B. 45 N、75% C. 60 N、50% D. 60 N、75% B f=45N 课堂小结 一台起重机将重3600N的货物提高4m，起重机做的有用功是多少？如果额外功是9600J，总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功是由哪些因素引起的？ 起重机的额外功具体是克服吊臂、钢丝绳、吊钩的重做的功，以及克服转动部分机械摩擦做的功。 W有用=Gh=3600N×4m=14400J W总= W有用+ W额外=14400J+9600J=24000J 解： 3.在斜面上拉一个重4.5N的物体到高处（如图），沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，求这个斜面的机械效率。 W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J W总= FS=1.8N×1.2m=2.16J 解： 4.用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体向上提起3m，拉力为150N。这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？ W有用=Gh=200N×3m=600J S=2h=2×3m=6m W总= FS=150N×6m=900J 解： Lavf58.20.100 $$