11.5 机械效率 课件- 2025-2026学年苏科版九年级上册物理

11.5 机械效率 苏科版九年级上册 1 1、什么是功？公式、单位如何？ 2、什么是功率？公式、单位如何？ 3、关于功率，下列说法正确的是（ ） A．做功越多，功率就一定越大 B．功率越大，做功的时间就一定越短 C．功率越大，做功越快 D．功率的大小表示做功的多少 C 回忆 2 三位同学用不同的方式把重100牛的砂子运到三楼上去。哪种办法最好，为什么？ 观察思考 3 方法3： 用动滑轮将这袋砂子拉上三楼 做功的目的： 把重100N的砂子运上三楼 对砂子做功： 对空袋做功： 对动滑轮做功： 并不需要，但又不得不做的功 有用，必须做的功 有用功 额外功 总 功 对绳子做功： 对绳子和滑轮间摩擦做功： 有用功、额外功、总功 4 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，叫有用功。 2.额外功（W外）： 为了达到工作目的，并非我们所需要但又不得不做的功，叫额外功。 5 两人将沙发从一楼抬到二楼。 对沙发所做的功是有用功; 对两人的体重所做的功是额外功。 利用滑轮组将钩码一楼拉到二楼。 对钩码所做的功是有用功; 对动滑轮和绳子所做的功是额外功。 举例 6 用水桶从井中提水的时候： 对水所做的功是有用功; 对水桶所做的功是额外功。 不小心水桶掉井里，在将水桶从井中捞上来的时候： 对水桶所做的功是有用功; 对水桶中少量的水所做的功是额外功。 举例 总功（W总）： 动力做的所有功，总功。 W总 = W有 + W外 使机械工作的力，叫动力（F）。 如使用滑轮组时拉绳子时做的功 总功 W总 = Fs 注：F为作用在机械上的总动力，s为动力作用点移动的距离。 8 W有用=G物·h W总=F拉·s拉 W外=G动·h (绳重、绳与轮间的摩擦均不计) 动滑轮做功 9 G W有用=Gh W总=W有用+W额=Fs=Gh+Fs 注：F指拉力，f指摩擦力 W外=fs 斜面做功 10 已知每层楼高3米。砂子重100N，动滑轮重10N，不计摩擦和绳重。利用动滑轮将砂子从一楼拉到三楼过程中， W有、W外、W总分别为多少？有用功与总功的比值是多少？ 这里的有用功和总功的比值，称为机械效率，符号η W有 = G物∙h = 100N×6m = 600J W外 = G轮∙ h = 10N×6m = 60J W总= W有+W外＝600J+60J=660J W有/W总＝600J/660J ≈ 90.91% 机械效率 11 机械效率 1. 机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率（η） 2. 公式： W有 η= --- ×100% W总 一般情况下，因为额外功大于0，所以机械效率总小于1。 注意： 1）有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。 2）机械效率与是否省力、功率大小、提升高度、绳子的绕法、做功的多少无关。 W有 W有 W总－W外 η= --- ×100% ＝ ----- ×100% ＝ －－－－－×100% W总 W有+W外 W总 G物 η滑轮组= --- ×100% （其中：n为承担动滑轮和重物的绳子股数） nF拉 如果不计绳子重及轮与绳子间的摩擦： G物 η滑轮组= －－－－－ ×100% G物+G动 机械效率 1、起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？ 使用起重机提升重物做功时，有用功跟总功的比为60%。 举例 2、利用一动滑轮将400N的货物匀速提到高2m，所用拉力是250N，求有用功、额外功、总功和动滑轮的机械效率各是多少？（若不计绳重及摩擦） 答案：有用功、额外功、总功和动滑轮的机械效率各是800J、200J、1000J、80% 举例 3、如图所示，物体重为60N，斜面长为2m、高为1m。 （1）若物体在拉力作用下沿竖直方向匀速提高1m过程中，求拉力对物体做的功。 （2）若物体在沿平行于斜面向上的拉力为40N作用下，升到顶端，则此斜面的机械效率是多少？ 答案：（1）拉力对物体做的功为60J；（2）此斜面的机械效率是75%． 举例 减轻动滑轮自重 减小滑轮转轴间的摩擦力 增加提升的物重。 减轻绳重 方法一：增大有用功 方法二：减少额外功 提高动滑轮的机械效率 1、有用功跟总功的比值叫机械效率，符号η 机械效率与是否省力、功率大小、提升高度、绳子的绕法、做功的多少无关。 2、机械效率的计算公式： W有 W有 W总－W外 η= --- ×100% ＝ ----- ×100% ＝ －－－－－×100% W总 W有+W外 W总 课堂小结 G物 η滑轮组= --- ×100% （其中：n为承担动滑轮和重物的绳子股数） nF拉 如果不计绳子重及轮与绳子间的摩擦： G物 η滑轮组= －－－－－ ×100% G物+G动 3、滑轮组的机械效率： 课堂小结 1、关于机械效率，下列说法正确的是（ ） A. 机械效率越高，所做的有用功越多 B. 总功少的机械，机械效率高 C. 额外功少的机械，机械效率高 D. 总功一定时，有用功多的机械效率高 D 课堂小练 2、现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法中可以提高斜 面 机械效率的是（ ） A．以较快的速度拉木箱 B．以较慢的速度拉木箱 C．减小斜面的倾斜程度 D．增大斜面的倾斜程度 D 课堂小练 3、如图所示，斜面长3m，高为1m。工人用400N的力沿斜面方向将 重为840N的箱子推到车上。下列说法正确的是（ ） A．有用功为400J，总功为840J B．有用功为840J，额外功为400J C．总功为1200J，机械效率为70％ D．有用功为400J，机械效率为70％ C 课堂小练 4、某人用25N的拉力将100N的物体匀速拉上长5m、高1m的斜面顶端， 设斜面的机械效率为η，斜面对物体的摩擦力为f，则（　　 ） A．η=80%，f=5N B．η=80%，f=25N C．η=20%，f=5N D．η=20%，f=25N A 课堂小练 5、如图不计摩擦和绳重，用100N的力拉着重250N的物体匀速上升，物体上升速度是0.3m/s，该滑轮组的机械效为      ，动滑轮重为      N，拉力做功功率为      W。 83.3% 50 90 课堂小练 6、如图所示，物重G为2000N， 斜面长5m，高3m，斜面和滑轮组 装置的总机械效率为 80%，若将重物沿斜面以0.2m/s的速度 拉上来，则所需拉力F是　　 N，机械的总功率是　　　　 W。 500 300 课堂小练 7、如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物体沿水平 地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ。则滑轮组的机械效率为 _______ ；若物体的速度为 0.2m/s,则1min内拉力做的功为 ______ J，功率为＿＿Ｗ。 80% 1800 30 课堂小练 同学们，再见 27 $