11.3 机械效率 第2课时 机械效率的测量及应用-【金牌导学案】2025-2026学年九年级全一册物理同步课件（沪粤版·新教材）

该初中物理课件聚焦“机械效率的测量及应用”，通过引导学生阅读教材、组装实验器材、设计数据表格，连接功与机械能知识，搭建从原理到实验操作的学习支架，涵盖滑轮组、斜面、杠杆三种机械的效率测量。 其亮点是以科学探究为主线，通过滑轮组改变物重、斜面调整倾角、杠杆移动悬挂点等实验设计，培养科学思维和实验能力。例题与变式训练结合，随堂检测覆盖不同机械类型，帮助学生深化理解，教师可直接用于课堂教学提升效率。

 第十一章　 金牌导学案 功与机械能 金牌导学案 金牌导学案 11．3　机械效率 第2课时　机械效率的测量及应用 2 随堂检测 1 课堂导学 　　　 　　 　　。 2．为了测量滑轮组工作时的机械效率，需要测量的物理量有　　　　　　 　、　　　　　　　　、　　　　　　　 　　　、 　　　　　　　　　　　，需要的测量器材有　　　　 　、　　　　。 测量滑轮组的机械效率　 阅读上册教材P12～P13的内容，利用实验器材，按右 图组装滑轮组，并测量它的机械效率。 1．测量滑轮组的机械效率的实验原理： 钩码的重力G 钩码上升的高度h　 弹簧测力计的拉力读数F 绳子自由端移动的距离s 弹簧测力计　 刻度尺 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 3．将下列实验表格中①②③的内容补充完整。 实验 序号 钩码重 G/N 弹簧测力计示数F/N 钩码上升的高度h/m 绳子自由端移动的距离s/m ①_____________________ ②_____________________  ③______________ 1               2               3               拉力所做的有用功W有用/J 拉力所做的总功W总/J 机械效率η 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 4．拉力F的大小由弹簧测力计的示数读出，要　　　　　　　　　　.　　拉动弹簧测力计，使钩码做　　　　　运动，将数据填入表格中。 5．多次改变钩码的数量测量滑轮组的机械效率，目的是___________________________________________________________。 6．若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计绳重及摩擦，提升相同的钩码时，机械效率将　　　　　（选填“变大” “变小”或“不变”）。 　匀速 缓慢且尽量竖直　 避免偶然性，使数据更具有说服力，结论具有普遍性 不变 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 7．实验结论： （1）不计绳重及摩擦，滑轮组机械效率与　　　　　　　　　和 　　　　　　　　　有关。 （2）同一滑轮组，提起的物重越　　　　　，滑轮组的机械效率越　　　　　。 （3）不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越　　　，滑轮组的机械效率越　　　　。 （4）滑轮组的机械效率与绳子的绕法和物体被提升的高度　　　 　.　（选填“有关”或“无关”）。 物体重力 动滑轮重力　 重　 　高 重　 低 无关 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 小林用如图所示的装置进行“测量滑轮组机械效率”的实验。 实验 序号 钩码重 力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉 力F/N 绳端移动距离s/m 机械效 率η 1 2 0.1 0.9 0.3 74.1% 2 3 0.1 1.2 0.3 83.3% 3 4 0.1 1.5 0.3   （1）实验中应沿竖直方向　　　　　缓慢拉动弹簧测力计。 （2）根据实验数据可知实验中选择的是　　　　　（选填“甲” “乙”或“丙”）装置。 匀速　 乙 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 （3）根据第三组数据可计算得到滑轮组机械效率为　　　　　（结果精确到0.1%）。 （4）通过比较三次实验数据可知，用同一滑轮组提升重物时，要想提高滑轮组的机械效率，应该　　　　　　　　　　　　　　　　　。 实验 序号 钩码重 力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉 力F/N 绳端移动距离s/m 机械效 率η 1 2 0.1 0.9 0.3 74.1% 2 3 0.1 1.2 0.3 83.3% 3 4 0.1 1.5 0.3   88.9%　 增大提升物体的重力 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 （5）提升相同重的物体时，　　　　　（选填“乙”或“丙”）装置的机械效率高。（设每个动滑轮重均相同） 实验 序号 钩码重 力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉 力F/N 绳端移动距离s/m 机械效 率η 1 2 0.1 0.9 0.3 74.1% 2 3 0.1 1.2 0.3 83.3% 3 4 0.1 1.5 0.3   乙 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大） 实验次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1   0.3   2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 （1）在实验中，应沿竖直方向　　　　　拉动弹簧测力计。 （2）在如图所示的第1次实验中，弹簧测力计的示数是　　　　N，机械效率是　　　　　（结果精确到0.1%）。 （3）由1、2两次实验数据可得出结论：__________________________ ___________________________________________。 实验次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1   0.3   2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% 匀速　 1.8 74.1% 使用同一滑轮组提升不同重物，重物越重，机械效率越高 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 （4）由　　　　　两次实验数据可得出结论：提升物体重力相同，动滑轮越重，机械效率越低。 （5）在第3次实验操作的基础上，如图丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将　　　　　（选填“偏高” “偏低”或“不变”）。 实验次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1   0.3   2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% 2、3　 偏低 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 斜面的机械效率　 小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到课上学到的知识，提出了以下两个问题：①斜面越缓越省力，是不是机械效率越高呢？②对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表。 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 （1）表格中缺少2个数据，请补充完整。（结果精确到0.1%） 实验 序号 斜面 倾角 物重 G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长 s/m 有用功 W有用/J 总功 W总/J 机械效率 η（%） 1 45° 1 0.7 0.9 1   0.9 77.8 2 30° 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 71.4 3 30° 2 0.5 1.4 1 1 1.4   0.7　 　 71.4 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 （2）在实验操作过程中，应沿斜面　　　　　　　　拉动物体；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的 木块向　　　　　（选填“左”或“右”）移动。 （3）通过对比实验1、2的数据，得出的结论： 斜面越缓越　　　　（选填“省力”或“费力”），机械效率越　　　　。 （4）通过对比实验　　　　　（选填实验序号）的数据，得出的结论：对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力　　　　　。 　左 缓慢匀速　 省力　 　低 2、3　 　无关 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 杨超凡同学用如图所示的装置测量 斜面的机械效率，实验记录结果如下表。 实验 次数 斜面倾 斜程度 物体重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长 s/m 有用功 W有用/J 总功 W总/J 斜面的机械效率η 1 较缓 5 0.1 1.5 1 0.5 1.5 33.3% 2 较陡 5 0.2 2 1 1 2 50% 3 较陡 10 0.2 4 1 2 4 50% 4 最陡 5 0.3 2.4 1       （1）根据表格中数据，第4次（最陡）实验的机械效率是　　 　　。 62.5% 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 （2）分析数据可知，斜面越陡，机械效率　　　　　（选填“越高” “越低”或“不变”）。 （3）通过对比　　　　　两次实验可知，对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力无关。 （4）在第一次实验中，物体沿着斜面匀速上升时受到的摩擦力为 　　　　　N。 越高 1 2、3　 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 杠杆的机械效率　 如图所示，在测量杠杆机械效率的实验中，竖直向 上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢 上升至虚线位置，弹簧测力计的示数F为　　　　　N， 弹簧测力计上升的高度s为0.2 m。物块G为1.5 N，物块上升的高度h为0.3 m，则杠杆的机械效率为　　　　　，使用该杠杆所做的额外功为 　　　　　J，产生额外功的原因是　　　　　　　　 　　　. 　　　　　　　　　　　　。 杠杆的自重和杠杆转动时与支点处的摩擦 2.5　 0.05 90%　 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 如图所示，把钩码挂在A点，然后将钩码匀速提升到一定的高度，计算出杠杆的机械效率。若将钩码的悬挂点由A移至C（其他不变），仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将　　 　（选填“变大” “变小”或“不变”）。 变大 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 提升重物时，三种机械的原理是相同的，弹簧测力计向上拉力做的功是总功，克服物体重力做的功是有用功，克服摩擦或者机械自重做的功是额外功；由功的计算公式求出有用功、总功与额外功，由机械效率公式求出杠杆的效率。 课堂导学 第2课时　机械效率的测量及应用 1．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物，所用的拉力分别为F1和F2，机械效率分别为η1和η2，不计绳重及摩擦。下列说法正确的是（　　） A．F1＞F2，η1＝η2 B．F1＜F2，η1＝η2 C．F1＜F2，η1＞η2 D．F1＞F2，η1＜η2 A　 第2课时　机械效率的测量及应用 随堂检测 2．如图所示，沿斜面把一个质量为12 kg的物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力F＝100 N，斜面长2 m、高1 m，此过程对物体做的有用功是　　　　　J，斜面的机械效率是　　　　　，物体所受的摩擦力是　　　　　N。（g取10 N/kg） 　40 120　 60%　 第2课时　机械效率的测量及应用 随堂检测 3．如图所示，有一根质量均匀的杠杆OA，B是OA的中点，在C处挂重为80 N的物体，用竖直向上的力F＝25 N，将物体匀速缓慢提升20 cm，拉力F移动的距离为80 cm，杠杆的机械效率为　　　　　，杠杆的重为　　　　　N。若将重物的质量适当增加，仍用 该杠杆将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率 将　　　　　（选填“变大” “变小”或“不变”）。 （不考虑摩擦） 　变大 80%　 　10　 第2课时　机械效率的测量及应用 随堂检测 4．小明借助如图所示的滑轮组用100 N的拉力把重为200 N的物块匀速提升1 m，绳子自由端移动了3 m。 （1）请根据信息在图中画出正确的绕线方式。 （2）拉力所做的功的大小为　　　　　。 （3）滑轮组的机械效率为　　　　　（结果精确到0.1%）。 (1)如右图所示 300 J　 66.7%　 第2课时　机械效率的测量及应用 随堂检测 （4）小明在对整个滑轮组进行受力分析时，得出以下关系式：G动＝3F拉－G物，并利用该关系式求出该动滑轮的重力为100 N。你觉得求出的结果符合实际吗？请说明理由。 ____________________________________________________________。 不符合，没有考虑绳重和机械之间的摩擦 第2课时　机械效率的测量及应用 随堂检测 感谢聆听 $