11.4 机械效率（1）-【学霸笔记·初中同步授课课件】2025-2026学年八年级下册物理（教科版·新教材）

该初中物理课件聚焦“机械效率”核心内容，涵盖有用功、额外功、总功的概念及机械效率计算。通过“运沙子三种方法”情境导入，引导学生对比分析不同做功方式，搭建从生活实际到物理概念的学习支架。 其亮点在于以情境探究和问题链驱动教学，结合“想想议议”“计算练习”等环节，培养科学探究与科学思维。如通过打水与捞桶的辨析训练科学推理，具体数据计算强化模型建构，助力学生理解概念，也为教师提供丰富教学案例，提升教学效率。

第十一章 机械与功 第4节 机械效率（1） 小明和小聪要把重 100 N 的沙子运上三楼。图中有三种办法,哪种办法最好,哪种办法最不好,为什么? 情景导入 一、有用功和额外功 ②人做功 ①人做功 1.对沙子做功 2.对桶做功 3.克服人自重做功 ③人做功 1.对沙子做功 2.对口袋做功 3.对动滑轮做功 必须做的，对我们有用的功 不需要的，但又不得不做的功 有用功 ——额外功 4.克服摩擦做功 1.对沙子做功 2.对桶做功 4.克服摩擦做功 3.对动滑轮做功 新课探究 W有用=G沙h W总= W有用+ W额外 有用功、额外功、总功 有用功和额外功之和等于总功 W总=Fs 提升沙是目的，有利用价值，对沙做的功是对人们有用的功：有用功 要提升沙，必须将动滑轮和口袋也提升，同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又不得不做的功：额外功 新课探究 理解机械的三种功 G F 要提升 G，同时必须将动滑轮也提升。这时，你要克服动滑轮所受重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。这部分功无利用价值而又不得不做，是额外功 提升物体G是目的,有利用价值,是有用功 要实现目的，完成有用功,必须施加动力 F 对滑轮做功，动力所做的是 总功 如：用轮滑竖直向上 提升物体 G 拓展 新课探究 1.一个人用水桶从井里打水,有用功是什么？额外功是什么？ 2.若桶掉在水中,把装有水的桶捞起来,则有用功又是什么？额外功又是什么？ 对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功。 对桶做的功为有用功，对水做的功为额外功。 想想议议 新课探究 请分别计算出三种情况下有用功、额外功和总功分别是多少？ 新课探究 人利用桶直接上楼做功 对沙子做功 对桶做功 W1 = 600 J 克服人自重做功 总功 3 120 J 额外功 2 520 J W2 = 120 J W3 = 2 400 J 有用功 600 J 沙子重 100 N,人体重 400 N,动滑轮重 10 N,桶重 20 N,口袋重 5 N,地面到三楼高 6 m。 新课探究 沙子重 100 N,人体重 400 N,动滑轮重 10 N,桶重 20 N,口袋重 5 N,地面到三楼高 6 m。 对沙子做功 W1 = 600 J 对桶做功 对动滑轮做功 有用功 600 J 额外功 180 J 人利用滑轮拉桶做功 W2 = 120 J W3 = 60 J 总功 780 J 新课探究 对沙子做功 对口袋做功 对动滑轮做功 人利用滑轮拉口袋做功 W1 = 600 J W2 = 30 J W3 = 60 J 有用功 600 J 额外功 90 J 总功 690 J 这种办法最好！ 沙子重 100 N,人体重 400 N,动滑轮重 10 N,桶重 20 N,口袋重 5 N,地面到三楼高 6 m。 新课探究 二、机械效率 1.定义：有用功跟总功的比值叫作机械效率。 2.表达式: 机械效率越高，说明有用功所占的比例越大。 新课探究 想一想 1.有没有机械效率为 100% 的机械？为什么？ 2.怎样才能提高机械的效率？ 减少额外功 改进结构，使其合理、轻巧 减小摩擦，经常保养、定时润滑 新课探究 活 动 计算机械效率 在前面的三种不同做功方式中，我们已经计算出有用功、额外功和总功。下面我们来算算三种不同方式的机械效率。（结果保留一位小数） 76.9% 87.0% 19.2% 新课探究 竖直放置的滑轮的机械效率 机械效率 定滑轮的机械效率 动滑轮的机械效率 滑轮组中若已知承担物重绳子的段数为n，则： 拓展 新课探究 滑轮组：50%～70% 起重机：40%～50% 一些机械的机械效率 抽水机：60%～80% 柴油机： 30%～45% 了解 新课探究 一台起重机将重 3 600 N 的货物提高 4 m。如果额外功是 9 600 J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？ 解:起重机提高物体的力等于物体所受的重力 F=G=3 600 N， 起重机提升重物所做的有用功 W有用=Fh=3 600 N×4 m=14 400 J=1.44×104 J， 起重机做的总功 W总=W有用+ W额外=14 400 J+9 600 J=2.4×104 J， 因此,起重机的机械效率 60%。 练习 计算机械效率 新课探究 课堂总结 机械效率 三种功 公式 定义：有用功跟总功比值 定义 有用功：为完成工作目的对人们有用的那部分功 额外功：对人们没有用但不得不做的功 总功：动力所做的功， = ，等于有用功和额外功的总和， = ，机械效率总小于1 课堂总结 当堂检测 1．做值日时，小阳将一桶水从一楼提到二楼，在此过程中，下列关于做功的说法正确的是(　　) A．对桶做的功是有用功　 B．对水做的功是有用功 C．对水做的功是额外功　 D．克服自身重力做的功是总功 B 课堂总结 当堂检测 2．工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做功的(　　) A．有用功减小，总功不变　 B．有用功增加，总功增加 C．有用功减小，总功减小　 D．有用功不变，总功减小 D 课堂总结 当堂检测 3.如图所示,工人师傅用 250 N 的力将重 400 N 的物体匀速提升 1 m,在此过程中滑轮组的机械效率是(　　) A.80%　　　B.62.5% C.125% D.20% A 解析：由题图可知,该滑轮组有 2 段绳子吊着物体, 故 s=2h=2×1 m=2 m,F=250 N,所以 W总=Fs=250 N×2 m=500 J。 已知物体的重力和物体上升的高度G=400 N,h =1 m,则W有用=Gh=400 N×1 m =400 J,故 课堂总结 当堂检测 4．如图所示，当水平拉力 F＝50 N 时，恰好可以使物体 A 沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重 200 N，所受地面的摩擦力约为 80 N，假如在 5 s 时间内，物体水平移动了0.6 m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中(　　) A．拉力 F 做功为 30 J　 B．物体重力做功为 120 J C．拉力 F 做功的功率为 12 W　 D．该装置的机械效率约为 60% C 课堂总结 当堂检测 D 5.如图，为了提升重物，我们选用了粗细均匀，重 G 的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一个重物挂在杠杆的 A、B 两处，每次用竖直向上的力让重物匀速上升相同的高度，下列说法正确的是（　　） A．重物挂在 A 点时拉力做的有用功多 B．重物挂在 B 点时拉力做的总功多 C．重物挂在 A 点时杠杆的机械效率高 D．重物挂在 B 点时杠杆的机械效率高 课堂总结 当堂检测 90% 6.用水桶从井中提水的时候，如果桶重 10 N，水重90 N，井深 10 m，将水提至井口时，所做的有用功等于 　 　J，额外功等于 　 　J，总功等于 　 　J，机械效率等于 　 　。 1 000 100 900 课堂总结 当堂检测 7．如图所示，小刚用 20 N 的拉力在 10 s 内把重32 N 的物体匀速提升了 30 cm，拉力所做的有用功为 J，滑轮的机械效率是 ，拉力的功率是 W。 9.6 80% 1.2 课堂总结 当堂检测 8.在某建筑工地上，起重机在 2min 内把质量为 0.5t 的花岗岩碑石匀速提升了 3 m，而它的电动机所做的功为 3.4×104 J，g 取 10N/kg，通过计算回答： （1）这块花岗岩碑石所受的重力是多少？ 解：（1）花岗岩碑石所受的重力： G＝mg＝0.5×103 kg×10 N/kg＝5×103 N。 课堂总结 当堂检测 8.在某建筑工地上，起重机在 2min 内把质量为 0.5t 的花岗岩碑石匀速提升了 3 m，而它的电动机所做的功为 3.4×104 J，g 取 10N/kg，通过计算回答： （2）起重机对碑石做的有用功是多少？ 解：（2）起重机对碑石做的有用功： W有用＝Gh＝5×103 N×3 m＝1.5×104 J。 课堂总结 当堂检测 8.在某建筑工地上，起重机在 2min 内把质量为 0.5 t 的花岗岩碑石匀速提升了 3 m，而它的电动机所做的功为 3.4×104 J，g 取 10N/kg，通过计算回答： （3）起重机的机械效率是多少？(结果保留一位小数) 解：（3）起重机做的总功：W总＝3.4×104 J， 起重机的机械效率： η100%≈44.1%。 课堂总结 THANK YOU $