11．3　机械效率 课件---2025-2026学年物理沪粤版九年级上册

该初中物理课件围绕机械效率展开，涵盖有用功、额外功、总功的辨析，机械效率的概念、公式及计算，以及滑轮组、斜面机械效率的测量与应用。从提水、吊物等实际情境导入，先区分功的类型，再构建效率概念，通过实验与计算形成知识脉络，搭建学习支架。 其亮点在于融合科学探究与实际应用，通过“测滑轮组机械效率”实验（对比动滑轮个数、钩码重对效率的影响）培养科学思维与探究能力，结合起重机、斜面拉车等实例强化能量观念。学生能深化概念理解与问题解决能力，教师可直接用于教学，提升教学效果。

11．3　机械效率 第1课时　机械效率的概念 1. 李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是 ( ) A. 对桶所做的功是有用功 B. 对水所做的功是额外功 C. 对水所做的功是有用功 D. 对水所做的功是总功 C 2. 关于机械效率，下列说法正确的是 ( ) A. 有用功越大，机械的机械效率就越高 B. 额外功越大，机械的机械效率就越低 C. 总功越大，机械的机械效率就越低 D. 有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高 D 3. 甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度，则 ( ) A. 乙升降机提升重物做的有用功多 B. 甲升降机的电动机做的额外功多 C. 甲升降机的电动机做的总功多 D. 乙升降机的电动机做的总功多 D 4. 甲、乙两种机器所做的总功之比是2∶3，有用功之比是3∶1，则它们的机械效率之比为 ( ) A. 2∶3 B. 3∶1 C. 9∶2 D. 2∶1 C 5. 某实验小组在“测滑轮组的机械效率”实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。 (1)实验中，弹簧测力计应竖直向上_______提升重物。第3次实验中所做的有用功是_______J，机械效率为________。 (2)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，所做的额外功将_______(选填“增大”或“减小”)。因而，由第2、3次实验可知：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率_______。 (3)比较_______两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率_______。 匀速 0.4 80% 增大 越低 1、2 越高 6. 如图所示的小型起重机，某次吊起质量为6×102 kg的物体，电动机的功率为2×103 W，用时20 s，使物体上升了5 m。g取10 N/kg，则通过动滑轮 ( ) A. 做的有用功为6×104 J B. 拉力为4×103 N C. 做的总功为2×104 J D. 机械效率为66.7% B 7. 下列有关“功”“功率”和“机械效率”的说法中，正确的是 ( ) A. 机器的功率越大，做的功越多 B. 功率不同的机器，做的功可能相等 C. 机器做功的时间越少，功率就越大 D. 机器的功率越大，机械效率就越高 B 8. 如图所示是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的 ( ) A. 总功较大 B. 有用功较小 C. 额外功较大 D. 机械效率较低 B 9. 如图所示，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104 N的重物匀速吊起2 m，用了5 s，滑轮组的机械效率为80%，g取10 N/kg，提升重物做的有用功为________J，拉力的功率为___________W，若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5.2×103 J，则动滑轮的质量为______kg。 2.4×104 6×103 40 解：(1)由图可知，n＝3，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1 m，则绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×1 m＝3 m 已知拉力F为400 N，总功 W＝Fs＝400 N×3 m＝1 200 J 10. 如图所示是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10 s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1 m，已知拉力F为400 N，建筑材料的重力G为900 N，求这个过程中： (1)拉力做的功。 解：(2)时间为10 s，拉力F的功率P＝ ＝ ＝120 W (2)拉力F的功率。 解：(3)拉力做的有用功W有用＝Gh＝900 N×1 m＝900 J， 此滑轮组的机械效率 η＝ ×100%＝ ×100%＝75%。 答：略 (3)此滑轮组的机械效率。 第2课时　简单机械的效率 1. 如图所示，用完全相同的两个滑轮组，分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度，若G1>G2，提升重物所做的有用功分别为W1、W2，机械效率分别为η1、η2，则下列判断正确的是 ( ) A. W1＞W2　η1＞η2 B. W1＞W2　η1＝η2 C. W1＝W2　η1＜η2 D. W1＝W2　η1＞η2 A 2. 如图所示，利用滑轮组在4 s内将一重为9 N的物体匀速向上提升了10 cm，拉力为4 N，不计一切摩擦和绳重(g取10 N/kg)。下列说法正确的是 ( ) A. 动滑轮重力为5 N B. 滑轮组的机械效率为75% C. 拉力所做的功为0.4 J D. 拉力的功率为0.4 W B 3. 小明同学用如图所示的滑轮组提升重物。下列说法中不能提高滑轮组的机械效率的方法是 ( ) A. 增大物体的重力G B. 增大物体被提升的高度h C. 使用轻质的动滑轮 D. 在滑轮的轮轴处涂润滑剂 B 4. 如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用动滑轮把重40 N的物体匀速提高2 m，所用的拉力为25 N，则拉力做功是_______J，动滑轮的机械效率是__________；如果将重物增加至100 N，匀速提升相同高度，则这个动滑轮的机械效率将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。 100 80% 变大 5. 在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为6 N。若物体上升高度为10 cm，此时弹簧测力计的示数如图所示，则拉力做的有用功是________J，滑轮组的机械效率是_______%。若仅增加物体的质量，该滑轮组的机械效率将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。(不计绳重及摩擦) 0.6 83.3 增大 6. 如图所示，斜面长s为1.2 m、高h为0.3 m，现将重为16 N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5 N，拉力的功率为3 W，则 ( ) A. 斜面的机械效率为75% B. 拉力做的总功为4.8 J C. 物体沿斜面的运动速度是0.6 m/s D. 物体在斜面上受到的摩擦力是5 N C 7. 如图所示，斜面长5 m，高2 m。用平行于斜面F＝40 N 的拉力，将重90 N的物体，从斜面底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是 ( ) A. 此装置不可以省力 B. 该斜面机械效率为90% C. 物体受到的摩擦力为5 N D. 对物体做的有用功为200 J B 8. 如图甲所示，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面上匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同。物体M的重力为400 N，动滑轮的重力为5 N，sab＝2 m，sbc＝3 m。物体M从a点到c点的过程中，拉力F与M移动距离s的关系图像如图乙所示，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及机械之间的摩擦。对此过程的分析，下列结论正确的是 ( ) A. 绳子自由端移动的距离为15 m B. 拉力F做的功为840 J C. 拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功 D. 物体从ab段运动到bc段，滑轮组的机械效率变小 B 解：(1)在滑轮组中n＝3，则绳子自由端移动的距离 s＝nh＝3×2 m＝6 m。 9. 为了提升物体，用如图所示的滑轮组把重600 N的物体匀速提高2 m，拉力F为250 N。求： (1)绳子自由端移动的距离。 解：(2)拉力做的总功 W总＝Fs＝250 N×6 m＝1 500 J (2)拉力做的总功。 解：(3)滑轮组做的有用功 W有用＝Gh＝600 N×2 m＝1 200 J， 滑轮组的机械效率 η＝ ×100%＝ ×100%＝80%。 答：略 (3)滑轮组的机械效率。 10. 为规范停车秩序，交警对违停车辆进行拖移，工作原理如图所示，当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力F为5×103 N时，在100 s内可将小车A从斜面底端匀速拉至斜面顶端，已知小车A的质量为1.5 t，斜面高为1 m、长为5 m(不计车长、钢绳重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦)。求：(g取10 N/kg) 解：(1)拖绳的功率 P＝ ＝ ＝ ＝ ＝250 W。 (1)将车拉上斜面时，拖绳的功率。 解：(2)克服小车A的重力做功为有用功W有用＝Gh＝mgh＝1.5×103 kg×10 N/kg×1 m ＝1.5×104 J， 斜面的机械效率 η＝ ×100%＝ ×100%＝60%。 (2)此斜面的机械效率。 解：(3)克服摩擦力做的功为额外功 W额外＝W总－W有用＝2.5×104 J－1.5×104 J＝1×104 J， 小车在斜面上所受的摩擦力大小 f＝ ＝ ＝2 000 N。 答：略 (3)小车在斜面上所受的摩擦力大小。 解：(1)由图乙知，20 s拉力做的总功W总＝6 000 J，所以拉力F的功率P＝ ＝ ＝300 W 11. 如图甲所示，用滑轮组提升600 N的重物，物体在拉力F的作用下20 s匀速上升了8 m。此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。求：(1)拉力F的功率。 解：(2)克服物重做的有用功 W有用＝Gh＝600 N×8 m＝4 800 J， 滑轮组的机械效率 η＝ ×100%＝ ×100%＝80%。 答：略 (2)滑轮组的机械效率。 $