11.5 机械效率 课件-2025-2026学年苏科版物理九年级上学期

该初中物理课件聚焦“机械效率”核心知识点，通过“提升物块0.2m时手的拉力做功与克服重力做功是否相同”的问题导入，衔接动滑轮知识，引导学生在“再探动滑轮”实验中测量数据，发现有用功与总功差异，逐步建立有用功、额外功、总功概念，为机械效率学习搭建认知支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过动滑轮实验让学生动手测量、分析数据，培养科学探究能力，结合水桶打水、斜面等生活实例深化物理观念（能量观念），通过机械效率公式推导与影响因素分析发展科学思维。学生能在实践中理解概念，教师可依托资料提升教学效率。

11.5 机械效率 苏科版九年级上册 导入新课 提升物块0.2 m手的拉力所做的功和克服物块重力所做的功相同吗? 不相同，由于滑轮轴间存在摩擦阻力， 因此在提升物块时还需要克服摩擦阻力做功；动滑轮工作时，还需要克服动滑轮的重力做功,因此手的拉力所做的功大于克服物块重力所做的功。可见机械存在着效率问题，这节课，我们就来学习机械效率。 新知讲解 21cnjy.com 21cnjy.com 21cnjy.com 1.用弹簧测力计沿______________拉绳的一端，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升。测量以下数据： 实验 次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 滑轮提升钩码做的功W1/J 手的拉力F/N 绳端移动的距离s/m 手拉绳做的功W2/J ① ② ③ 绳受到的拉力F，绳端移动的距离s， 钩码所受的重力G，钩码上升的高度h 竖直方向匀速 再探动滑轮 活动 11.4 做一做 2.改变钩码的数量，重复上述步骤。 3.将实验数据填入自己设计的表格中。 实验 次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 滑轮提升钩码做的功W1/J 手的拉力F/N 绳端移动的距离s/m 手拉绳做的功W2/J ① 0.5 10 0.4 20 ② 1 10 0.7 20 ③ 1.5 10 0.9 20 4.比较表格中W1和W2，你有什么发现？请说明其中的原因。 W1＜W2； 原因：在提升钩码的过程中，不仅要克服钩码的重力做功，还要克服动滑轮的重力、绳的重力及摩擦力做功。 机械的三种功 克服动滑轮重、绳重和摩擦力做的功，这些并非我们需要但又不得不做的功，叫_________。 额外功 手拉绳所做的功，叫_________________ 总功 (W总=Fs) 将钩码提升一定的高度是我们的目的，所做的功叫____________________ 有用功(W有用=Gh) 三者关系： W总= W有用 + W额外 请你判断 ★水桶打水时，所做的有用功是克服 的重力做功，额外功是克服______的重力做功，总功是 所做的功 ★打捞水桶，就是从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是克服 的重力做功，额外功是克服 的重力做功，总功是_______所做的功。 水 桶 拉力 桶 水 拉力 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 一.有用功和额外功 有用功：为了达到目的必须做的功。（W有 ） 额外功：为了达到目的不需要但又不得不做的功。（W额） 产生原因： a.克服机械自重、容器重等做的功； b.克服摩擦力做的功。 总功：有用功和额外功的总和。（W总） W总 = W有 + W额 哪些功是有用功？哪些功是额外功？ 克服重物重力所做的功为有用功。 克服摩擦力所做的功为额外功。 克服泥土重力所做的功为有用功。 克服抓斗和机臂重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功为额外功。 （6）计算“再探动滑轮”中不同情况下动滑轮的机械效率。 机械效率 = = = 实验 次数 拉力 F/N 绳子移动 距离s/m 钩码重力 G/N 钩码上升 高度h/m 拉力做功 W拉/J 动滑轮对钩码做功W动/J 1 1.3 0.2 2.0 0.1 2 2.5 0.4 4.0 0.2 3 3.5 0.6 6.0 0.3 0.26 1.0 2.1 0.2 0.8 1.8 【例题】如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，斜面的机械效率为 _____。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 ______________的方法可以提高斜面的机械效率。 如图所示，斜面的长度为l，其高度h=0.5l，斜面的机械效率 ×100%= ×100%= 80% 斜面与地面夹角和货物质量不变，即有用功保持不变，可通过减少额外功来提高斜面的机械效率。所以可通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦，来提高机械效率。 80%  使接触面光滑  【解析】 学以致用 利用“活动11.4　再探动滑轮”所获得的数据，计算不同情况下，动滑轮的机械效率大小。你能从中发现什么规律？ 根据计算结果可以发现， (1)利用同一动滑轮提升物体时，物体越重，滑轮的机械效率越大，满载时机械效率最大； (2)对于同一滑轮的机械效率不是定值，与使用情况有关。 解: 钩码重3N时， 钩码重6N时， 钩码重8N时， (二) 斜面 斜面是生活中常见的一种简单机械，认真学习教材P22“生活·物理·社会　斜面及其应用”，完成以下内容。 如图所示，设斜面的长为s，高为h，用力F将重为G的物体， 从斜面底端沿斜面推到斜面的顶端。假设斜面的机械效率等于1。 根据功的原理，可得：Fs＝Gh，即F＝，因为s>h，所以F<G。 二、机械效率 滑轮组机械效率计算公式有哪些？（根据题目选对公式） 不可省略 课程讲授 机械效率 我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好 定义：有用功W有用与总功W总之比，叫做机械效率 表达式： η= ——×100％ W有 W总 机械效率是一个比值，没有单位，通常用百分数表示 课程讲授 机械效率是表征机械性能的重要指标. 那么机械效率高或低的意义是什么? 有用功占总功的比例高或低 任何机械的机械效率总小于1。 即η<1 机械效率 课程讲授 忽略我的重力和摩擦，我的机械效率是等于1；其它任何情况，我的机械效率都小于1。 Ｗ额外＞０，Ｗ总＞Ｗ有用　　所以η＜１ Ｗ额外＝０，Ｗ总＝Ｗ有用　　所以η＝１ （理想状态） 机械效率 二、机械效率 ×100%　　　　　　　　　　 有 用 额 外 总功 读作yita 注： 1.百分数 2.没有单位 3. η能不能大于1？ 1 ．工地上，一个滑轮组经改进后机械效率提高了，用它把同一物体匀速提高相同的高度，改进后和改进前相比较，下列说法正确的 ( ) A ．总功变大 B ．总功变小 C ．有用功变大 D ．额外功不变 B 2 ．下列提高滑轮组机械效率的方法中，不可行的是 ( ) A ．增加物体的质量 B ．减小动滑轮的重力 C ．增大提升物体的高度 D ．减小滑轮转动的摩擦力 C 新知讲解 4、斜面的机械效率视频 斜面倾斜程度 斜面材料 斜面高度/m 有用功/J 拉力/N 斜面长/m 总功/J 机械效率 较缓 木板 0.1 0.2 0.7 较陡 木板 0.175 0.3 0.7 很陡 木板 0.24 0.4 0.7 棉布 0.24 0.5 0.7 毛巾 0.24 0.6 0.7 0.1 0.175 0.24 0.24 0.14 0.28 0.21 0.35 0.42 71.4% 83.3% 85.7% 68.6% 57.1% 0.24 5、把测量的数据记录表中,已知木块重量1N 实验结论 在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高，斜面表面粗糙程度越大，机械效率越低；机械效率与物体重量无关，物体斜面之间接触面大小无关。 η= W有 W总 = Gh FS 斜面机械效率: 新知讲解 Lavf60.16.100 Lavf58.46.101 $