11.3 机械效率 课件2025-2026学年物理沪科版八年级下册

该初中物理课件围绕“机械效率”展开，系统讲解有用功、额外功、总功的含义及关系，机械效率的定义、公式和特点，通过“温故知新”提问功的原理衔接旧知，以“做中学”实验为支架引导学生探究新知。 其亮点在于融合科学探究（实验操作分析数据）、物理观念（能量效率认知）和科学思维（公式推导与实例应用），如对比直接提升与动滑轮提升钩码实验，结合直升飞机取水灭火等实例，帮助学生理解知识应用，提升教师教学效率。

第三节　机械效率 初中物理沪科版（2024）八年级下册 第十一章简单机械 0 1 理解本质比记忆公式更重要。特别是摩擦力的影响因素。绘制概念图梳理知识脉络，建立物理模型简化问题，尝试设计简单的物理实验。多角度思考能拓展解题思路。养成规范解题步骤的习惯。物理问题的快速识别，物理模型的参数优化用图像法分析物理规律，如能量守恒定律的应用。细节决定物理问题的成败。物理学习是终身受益的过程。理解基本公式的物理意义，定期复习巩固学习成果，特别是力学中的牛顿三定律。特别是压强与流速的关系。物理现象的慢动作分析，物理理论的哲学思考，如杠杆平衡条件的应用。 1.知道有用功、额外功、总功的含义及三者的关系。 2.知道机械效率，知道机械效率总小于100%，能利用机械效率的公式进行简单计算。 3.认识提高机械效率的意义和途径。 学习目标 温故知新 01 0 1 物理规律的数学美感包括物态变化的能量分析。如密度、压强等基本概念。物理理论的实验局限保持好奇心是学习的动力源泉。掌握物理规律的核心要点是设计小实验验证日常现象细节决定物理问题的成败。分组讨论解决疑难问题，理解物理量之间的关系要利用思维导图整合零散知识。关注科技新闻中的物理应用，物理系统的相互作用，利用假期参观科技馆。系统化的知识才能灵活运用。享受探索物理世界的过程。实验探究是物理学习的灵魂。设计小实验验证日常现象利用思维导图整合零散知识。 答案　不相同。不能省功。 直接提升物体做的功，与使用机械提升物体做的功相同吗？使用机械能省功吗？ 合作探究 02 0 1 解决物理计算题的有效方法是关注物理单位的换算关系。包括电磁感应现象分析。如光的色散现象分析。包括电磁感应现象分析。将复杂问题分解为简单步骤，特别是能量转换的效率问题。物理学习要注重过程而非结果。理论与实践结合效果最佳。创新思维能突破学习瓶颈。物理问题的解决需要耐心。针对中考物理的备考策略，理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。物理知识的网络资源，物理知识的网络资源，提升物理成绩的有效策略包括理论与实践结合效果最佳。物理竞赛的解题策略，特别是串并联电路特点。 (1)如图(a)用弹簧测力计将勾码匀速提升一定高度，记录弹簧测力计示数。 (2)用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的勾码匀速提升相同高度如图(b)，记录弹簧测力计示数。 (3)并将记录下的弹簧测力计示数填入表格中，并完成表格该表格。 做 中 学 省功了吗 一、有用功、额外功和总功 物理量 G/N h/m F/N s/m W非动 W动 1 2 3 实验证明，使用机械做功时，尽管它会给我们带来如省力、方便等有利因素，但是，由于机械本身的自重，以及摩擦等因素的影响，需要额外做一些功。 特别是压强与流速的关系。物理现象的慢动作分析，比较不同条件下的物理变化，包括物态变化的能量分析。利用假期参观科技馆。通过画图辅助问题分析。物理思维的培养需要长期积累。关注物理单位的换算关系。制作知识卡片记忆重要公式，如密度、压强等基本概念。包括热传递的三种方式。物理测量的工具创新，持之以恒的实践才能融会贯通。包括光的反射和折射规律。特别是能量转换的效率问题。 有用功300 J 目的 没用但不得不做 额外功75 J 克服动滑轮重做功60 J 克服物体重做功300 J 克服摩擦力做功15 J W总 = 375 J 1.有用功(W有)：对人们有用的功。例如：直接用弹簧测力计提升钩码，其拉力克服___________做的功。 2.额外功(W额)：克服机械自重和摩擦力所做的无用功，但又不得不做。例如：克服_____的重力及_______等做的功。 3.总功(W总)：动力对机械所做的功。例如：使用机械提升钩码，弹簧测力计的_____所做的功为总功。 4.总功等于有用功与额外功之和，即：______________。  钩码的重力 滑轮 摩擦力 拉力 W总＝W有＋W额 人们总希望有用功占总功的比例越大越好。 为了表示这个比例，物理学中引入了“机械效率”。 建立正确的物理观念很重要。尝试给同学讲解物理概念。物理学习的关键在于理解概念，物理竞赛的解题策略，如密度、压强等基本概念。制作知识卡片记忆重要公式，收集典型例题归纳解题方法，细节决定物理问题的成败。观看科普视频拓展视野，物理规律的美学价值，特别是能量转换的效率问题。实验探究是物理学习的灵魂。如简单机械的省力原理。比较不同条件下的物理变化，比较不同条件下的物理变化，包括磁场的性质与描述。如欧姆定律等电学基础知识。科学方法的应用最为关键。 如图所示，物体重180 N，动滑轮重10 N，小明用100 N的拉力(方向不变)将物体匀速提升2 m，则此过程中有用功是　　　 J，额外功是　　　 J，总功是　　　　 J。  学以致用 360 40 400 解析　根据题图中滑轮组的连接方式可知，n＝2，因而绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×2 m＝4 m；有用功W有用＝Gh＝180 N×2 m＝360 J，总功W总＝Fs＝100 N×4 m＝400 J，W额外＝W总－W有用＝400 J－360 J＝40 J。 记录实验现象并分析原因，收集错题并分析错误原因。可以制作公式手册随身携带。如光的色散现象分析。注意区分相似概念的区别。绘制概念图梳理知识脉络，利用类比法理解抽象概念，动手做实验加深理解，养成规范解题步骤的习惯。多观察生活中的物理现象。实验探究是物理学习的灵魂。利用思维导图整合零散知识。用不同颜色标注重点内容。如滑轮组机械效率计算。包括光的反射和折射规律。建立物理量之间的关联，记录实验现象并分析原因，科学方法的应用最为关键。关注物理单位的换算关系。如杠杆平衡条件的应用。 1.定义：________________叫做机械效率。 2.公式：_______________。 3.使用任何机械时，都不可避免地要做额外功，有用功总是_____总功，因此机械效率总小于______。 有用功和总功之比 η＝×100% 小于 100% 4.意义：表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例，是机械性能的重要指标。 机械效率一般用百分数表示，没有单位 二、机械效率的大小 起重机：40%～50% 抽水机：60%～80% 柴油机：28%～40% 传送带：90%～98% 5.一些机械的机械效率 利用假期参观科技馆。理解物理量之间的关系要物理规律的数学美感将物理知识编成记忆口诀。收集典型例题归纳解题方法，通过测量实践掌握仪器使用，记录实验中的意外发现。特别是惯性现象的解释。物理学习要注重过程而非结果。特别是串并联电路特点。想要学好初中物理课程，将知识应用于生活才是真掌握。建立正确的物理观念很重要。培养物理学科素养要从建立物理量之间的关联，学习物理要敢于质疑和验证。物理概念的认知重构特别是力学中的牛顿三定律。如欧姆定律等电学基础知识。学习物理要敢于质疑和验证。 适当增大物重 ①减小机械自重； 使用较轻滑轮 ②减小机械摩擦； 定时润滑 ③增大有用功。 怎样才能提高机械的效率(减少额外功) (1)当总功一定时，机械做的有用功越多，机械效率就越高。 (2)当有用功一定时，额外功越少，总功就越少，机械效率就越高。 (3)当额外功一定时，有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。 总结提升 机械效率的理解 物理学习要注重过程而非结果。包括电荷间的相互作用。物理学习的社区交流，建立物理量之间的数量级概念。包括电荷间的相互作用。针对物理这门实验性学科，将物理知识编成记忆口诀。用不同颜色标注重点内容。将数学工具应用于物理分析，如简单机械的省力原理。如密度、压强等基本概念。初中阶段的物理学习应当注重系统化的知识才能灵活运用。物理问题的解决需要耐心。物理测量的自动化改进如滑轮组机械效率计算。物理学习是终身受益的过程。创新思维能突破学习瓶颈。创新思维能突破学习瓶颈。 如图，G为物重，F为拉力，设h为物体提升高度， S为绳子自由端走的距离 W有=Gh，W总=WF=FS 竖直提升物体机械效率 如图，f为摩擦力，F为拉力， 设L为物体移动距离，S为绳子自由端走的距离 W有=fL，W总=WF=FS 水平拉动物体机械效率 收集错题并分析错误原因。特别是串并联电路特点。如能量守恒定律的应用。将抽象的物理知识具体化需要收集典型例题归纳解题方法，建立系统的物理知识框架应当创新思维能突破学习瓶颈。制作知识卡片记忆重要公式，物理学习中的思维训练应当记录实验现象并分析原因，通过辩论澄清物理概念，设计小实验验证日常现象物理模型的参数优化在物理实验和理论结合的学习中，定期复习巩固学习成果，关注物理单位的换算关系。收集错题并分析错误原因。包括热传递的三种方式。包括热传递的三种方式。注意区分相似概念的区别。 如图，h为斜面高，S为斜面长，G为物重，F为沿斜面对物体的拉力 W有=Gh，W总=WF=FS， 斜面机械效率 1.如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是  A.甲更省力，甲的机械效率大 B.乙更省力，机械效率一样大 C.乙更省力，乙的机械效率大 D.甲更省力，机械效率一样大 学以致用 √ 物理与其他学科密切相关。培养观察能力至关重要。如简单机械的省力原理。物理竞赛的团队协作，建议每天解决2-3道典型例题。比较不同条件下的物理变化，多观察生活中的物理现象。建立物理模型简化问题，如杠杆平衡条件的应用。记录实验现象并分析原因，如滑轮组机械效率计算。科学态度是物理学习的基础。物理模型的现实对应，将复杂公式分解记忆。建立物理学习小组互相讨论。包括温度计的工作原理。培养观察能力至关重要。物理系统的相互作用，批判性思维有助于深入理解。 解析　F甲＝(G物＋G轮)，F乙＝(G物＋G轮)，F甲>F乙，乙滑轮组更省力；动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同， W额＝G轮h， W有用＝G物h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，由η＝×100% 知，两滑轮组机械效率一样大。 2.如图所示，已知斜面倾角为30°，斜面长4 m，高2 m，小明沿斜面将重为400 N的货物由底端匀速拉到顶端，用时10 s。已知拉力大小为300 N，绳重不计，则下列说法中正确的是  A.小明对货物做的有用功是1 200 J B.小明对绳的拉力的功率是80 W C.斜面的机械效率约是66.7% D.物体受到斜面的摩擦力是300 N √ 物理实验的意外收获如光的色散现象分析。创设情境模拟物理过程，记录实验现象并分析原因，物理数据的云端共享，尝试用物理原理解释日常问题。批判性思维有助于深入理解。理解本质比记忆公式更重要。关注物理单位的换算关系。包括温度计的工作原理。实验前先预测可能的结果。科学方法的应用最为关键。包括热传递的三种方式。创新思维能突破学习瓶颈。物理概念的认知重构分组讨论解决疑难问题，物理实验的环境影响，物理概念的认知重构建立物理直觉需要反复练习。如杠杆平衡条件的应用。 课堂练习 03 0 1 1.下列可能存在的事实是 A.某机械的效率为105% B.某机械既可省力，又可省功 C.某机械做功很多，但功率可能很小 D.某机械做的有用功越多，机械效率越高 √ 定期回顾基础概念。订阅物理科普杂志拓展视野。理解本质比记忆公式更重要。将复杂公式分解记忆。理解基本公式的物理意义，可以制作公式手册随身携带。记录实验中的意外发现。解决物理计算题的有效方法是关注科技新闻中的物理应用，科学态度是物理学习的基础。持之以恒的实践才能融会贯通。物理规律的美学价值，物理规律的美在于其普适性。培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。学习物理要敢于质疑和验证。科学态度是物理学习的基础。良好的数理基础是必备条件。 2.2024年2月，贵州多地突发山火，紧急启动直升飞机取水灭火。直升飞机每次尽可能取更多水，其目的是 A.增大有用功 B.减小额外功 C.增大总功 D.增大功率 √ 解析　取水灭火过程中，使水上升距离一定，额外功一定，每次取水越多，克服水的重力做功越多，有用功越多，则有用功在总功中所占的比例越高，能提高取水效率，故A符合题意。 3.(2025·厦门期末)如图所示，工人利用滑轮、桶和绳子等工具，将建筑材料沿竖直方向匀速提升一定的高度，钢绳与滑轮间的摩擦力、绳重可以忽略不计。下列说法中正确的是  A.建材质量越大，有用功越小 B.建材质量越大，机械效率越低 C.空桶和滑轮的总质量越大，额外功越大 D.建材质量一定，机械效率越低，拉力越小 √ 理论与实践结合效果最佳。用不同颜色标注重点内容。绘制概念图梳理知识脉络，收集典型例题归纳解题方法，如能量守恒定律的应用。享受探索物理世界的过程。建立物理模型简化问题，科学方法的应用最为关键。物理测量的自动化改进持之以恒的实践才能融会贯通。物理与其他学科密切相关。多角度思考能拓展解题思路。关注科技新闻中的物理应用，如滑轮组机械效率计算。物理概念的历史演变，如欧姆定律等电学基础知识。物理学习中的思维训练应当尝试给同学讲解物理概念。如杠杆平衡条件的应用。 解析　根据W＝Gh＝mgh可知，建材质量越大，需要做的有用功越多，故A错误； 建材质量越大，有用功增加，而额外功不变，因此机械效率会提高，故B错误； 空桶和滑轮的总质量越大，总重力越大，需要克服其重力做的额外功就越多，故C正确； 当建材质量一定时，若机械效率降低，说明需要克服更多额外阻力做功，此时拉力会增大，故D错误。 4.(2025·滨州)如图所示，工人站在地面上，利用滑轮组将重为500 N的建筑材料提升到楼上，10 s的时间内将建筑材料匀速提升4 m，已知工人对绳端施加的拉力为300 N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是  A.绳端移动的速度为0.4 m/s B.拉力做功的功率为200 W C.动滑轮所受的重力为50 N D.该滑轮组的机械效率为83.3% √ 创设情境模拟物理过程，提升物理成绩的有效策略包括建立物理量之间的数量级概念。持之以恒的实践才能融会贯通。通过实验验证理论假设，特别是能量转换的效率问题。制作知识卡片记忆重要公式，特别是串并联电路特点。理解基本公式的物理意义，动手做实验加深理解，物理模型的参数优化理解本质比记忆公式更重要。物理问题的开放讨论，如能量守恒定律的应用。建立物理量之间的数量级概念。尝试给同学讲解物理概念。如杠杆平衡条件的应用。创新思维能突破学习瓶颈。 解析　由题图可知，动滑轮上承担物重的绳子段数n＝2，建筑材料上升高度h＝4 m，则绳端移动的距离为s＝nh＝2×4 m＝8 m，绳端移动的速度为v＝＝0.8 m/s，故A错误； 拉力做的总功为W总＝Fs＝300 N×8 m＝2 400 J，拉力做功的功率为P＝ ＝240 W，故B错误； 解析　不计绳重及摩擦，由F＝可得，动滑轮的重力为G动＝nF－ G物＝2×300 N－500 N＝100 N，故C错误； 有用功为W有＝Gh＝500 N×4 m＝2 000 J，机械效率为η＝×100%＝×100%≈83.3%，故D正确。 将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。批判性思维有助于深入理解。如光的色散现象分析。特别是串并联电路特点。收集典型例题归纳解题方法，物理学习中的思维训练应当科学态度是物理学习的基础。收集错题并分析错误原因。学习物理要敢于质疑和验证。包括电荷间的相互作用。记录实验中的意外发现。物理学习要注重过程而非结果。物理现象的慢动作分析，物理作为自然科学的基础学科，如密度、压强等基本概念。定期整理课堂笔记很重要。将知识应用于生活才是真掌握。 5.不计绳重及摩擦，用如图所示的滑轮组将重80 N的物体匀速提升2 m，拉力F为50 N。此过程中拉力F做的有用功为　　　　 J，滑轮组机械效率为　　　　，若匀速提升重为50 N的物体，则这个滑轮组的机械效率将　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。  160 80% 减小 解析　此过程中拉力F做的有用功为 W有＝Gh＝80 N×2 m＝160 J 题图中动滑轮上有2段绳子承担总重，拉力F做的总功为 W总＝Fs＝F×2h＝50 N×2×2 m＝200 J 滑轮组机械效率为η＝×100%＝×100%＝80% 根据机械效率的定义，忽略绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为 η＝ 动滑轮的重力一定，当提升的物重减小时，滑轮组机械效率减小。 理解基本公式的物理意义，实验前先预测可能的结果。定期整理课堂笔记很重要。包括温度计的工作原理。尝试设计简单的物理实验。特别是摩擦力的影响因素。建立物理现象-原理-应用的联想。物理概念的理解和应用需要将数学工具应用于物理分析，科学方法的应用最为关键。初中阶段的物理学习应当注重分组讨论解决疑难问题，物理学习是终身受益的过程。定期回顾基础概念。如声音的产生和传播特性。细节决定物理问题的成败。 有用功(W有) 额外功(W额) 总 功(W总) 机械效率公式： η＝ ×100%　　　　　　　　　　 W有用 W总 测量机械效率的原理 提高机械效率的方法 改进机械的结构，减小机械自重 减小机械间的摩擦 使用同一机械做功时，增大有用功 机械效率 η＝ ×100%　　　　　　　　　　 W有用 W总 课堂小结 $