第11章 11.3 机械效率-【木牍中考】2026-2027学年九年级上册物理同步教学优质课件（沪粤版·新教材）

该初中物理课件围绕“机械效率”展开，涵盖有用功、额外功、总功的定义及关系，机械效率的计算与测量等核心知识点。通过自行车涂抹润滑油的生活实例导入，连接力学知识，搭建从具体现象到抽象概念的学习支架。 其亮点在于结合生活实例与实验探究，以“测量滑轮组机械效率”活动培养科学探究能力，通过“机械效率是否大于1”的讨论渗透科学思维。结构清晰，助力学生构建物理观念，教师可依托其明确流程提升教学效率。

11.3 机械效率 ※ 建议使用WPS2019以上版本打开 木牍中考-教学设计中心 制作 物理 HY 九年级上册 目 录 导入新课 01 讲授新课 02 习题解析 03 课堂小结 04 自行车使用久了，不仅会变得费力，蹬踏板时还经常能听见“嘎吱嘎吱”的声音，这个时候我们要怎么办呢？ 涂润滑油 为什么涂抹润滑油之后，骑自行车又变得轻松起来了呢？ 导入新课 有用功与额外功 活动1 分析有用功与额外功 在如图所示的两种机械做功的情况中，哪些功是我们需要的有用功，哪些功是不得不做的额外功，请与同学们交流讨论。 讲授新课 有用功与额外功 活动1 分析有用功与额外功 需要的有用功： 提升货物时克服货物重力做的功 不得不做的额外功： 克服绳子重力做功； 克服动滑轮重力做功； 克服滑轮与绳子之间的摩擦力做功。 讲授新课 有用功与额外功 活动1 分析有用功与额外功 需要的有用功： 克服泥土重力做的功 不得不做的额外功： 克服抓斗重力做功； 克服机械臂重力做功； 克服摩擦力做功。 讲授新课 有用功与额外功 有用功、额外功和总功的定义 有用功： 我们需要的、有价值的功。 记作W有用 人力直接提升物体做的功 总功： 动力对机械做的功 记作W总 动力对机械做的功 额外功： 无利用价值却不得不做的功 记作W额外 克服各种机械部件重量及所有摩擦做的功 讲授新课 有用功与额外功 有用功、额外功和总功的关系 总功等于有用功与额外功之和 W总 = W有用 + W额外 存在额外功，W额外＞0 W总＞W有用 总功必定大于有用功 讲授新课 有用功与额外功 区分有用功、额外功和总功 分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦 事例 目的 有用功 额外功 总功 1、用桶从井中提水 2、水桶掉进井里要把桶捞起来 3、用书包把书背上楼 G水h+ G桶h G水h 背书 捞桶 提水 G书h G桶h G桶h G水h G书包h+G人h G水h+ G桶h G书包h+ G书h+G人h 有用功要具体问题具体分析，由 做功目的 决定。 讲授新课 机械效率 机械效率 定义： 我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好 有用功W有用 与总功W总 之比 计算公式： 机械效率是体现机械性能的重要指标 机械效率是一个比值，没有单位，通常用百分数表示 讲授新课 机械效率 机械效率的计算 计算 用如图所示的滑轮组将重为500N的物体，匀速提升1m，用时10s，已知拉力F的大小为200N。求滑轮组的机械效率。（保留一位小数） 解：滑轮组提升物体时的有用功 W有用 = Gh = 500N×1m = 500J 据图得，承担物重的绳子段数n =3，则s = nh = 3m 拉力做的总功 W总 = Fs = 200N × 3m = 600J 滑轮组的机械效率 答：滑轮组的机械效率为83.3% 讲授新课 机械效率 机械效率 想一想 机械效率的数值会等于或大于1吗？为什么？ 答：机械效率的数值一定不会大于1 ，理论上可能等于1。 机械效率的数值是有用功与总功的比值，有用功与总功的关系为有用功小于等于总功。 因此，当有额外功存在时，有用功小于总功，此时机械效率的数值小于1； 当额外功为0（即所有摩擦、机械自重等因素完全消除）时，有用功与总功相等，此时机械效率的数值等于1。 使用任何机械都不能省功 讲授新课 机械效率 活动2 测量滑轮组的机械效率 （1）选择实验器材，组装如图所示的滑轮组，并用它来提升钩码。 （2）为了测算滑轮组工作时的机械效率，需要测量哪些物理量？怎样测量？ （3）进行实验，记录测量的数据，并计算出滑轮组工作时的机械效率，填入表中。 （4）改变钩码的数量，再做几次实验。 讲授新课 机械效率 活动2 测量滑轮组的机械效率 （5）记录相应数据，并计算出滑轮组提升不同数量的钩码时的机械效率填入表中。（g取10N/kg） 实验序号 钩码所受重力G/N 匀速拉动弹簧测力计时的示数F/N 钩码上升的高度h/m 绳子自由端移动的距离s/m 动力对滑轮组做的功W总/J 滑轮组对钩码做的功W有用/J 机械效率η 1 2 3 4 W总=Fs W有用=Gh 讲授新课 机械效率 活动2 测量滑轮组的机械效率 讲授新课 机械效率 活动2 测量滑轮组的机械效率 F F F 1.动滑轮重一定时，物重越大，机械效率越高。 滑轮组的机械效率与提升重物的重力有关，不同的滑轮组机械效率不同。 2.物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。 【实验结论】 讲授新课 机械效率 活动2 测量滑轮组的机械效率 想一想 用同一滑轮组提升不同重物时的机械效率相同吗？为什么？ 答：不相同，滑轮组提升重物的质量越大，滑轮组的机械效率越大。 讲授新课 增大有用功 减少额外功 机械效率 活动2 测量滑轮组的机械效率 【思考与拓展】 如何提升滑轮组的机械功呢？ 增加物体的质量 减少动滑轮的质量 减少摩擦和绳重 换用质量更轻的滑轮 换用质量更轻的绳子 给绳子和滑轮槽涂抹润滑油 适当增加提升的物体的质量 讲授新课 机械效率 常见机械的效率 起重机的机械效率一般为40%~50% 水泵的机械效率 一般为60%~80% 讲授新课 1. 如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F 把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长 L =3m，高 h =1.5m。若该过程中斜面的效率为60%，力F 所做的功为______J，斜面给物体的摩擦力为______N。 200 1500 习题解析 2. 如图所示，重力G=5N的物体挂在粗细均匀的杠杆的中点A处。在力F=4N作用下使物体匀速上升h=0.6m，已知B点沿竖直方向上升s=1.2m，此杠杆的机械效率η=_________，若将物体向右移动到C点，仍将物体上升h=0.6m，则杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 62.5% 变大 习题解析 3. 如图所示，用起重机上的滑轮组将重为9×104N的重物匀速吊起10m，绳端拉力F 为4×104N。 求： (1)求提升重物做的有用功； (2)求滑轮组的机械效率。 习题解析 解：（1）提升重物的有用功为 W有用=Gh=9×104N×10m=9×105J （2）由图可知，承担物重的绳子的股数是n=3，则绳子自由端移动的距离s为 s=nh=3×10m=30m 拉力做的总功为 W总=Fs=4×104N×30m=1.2×106J 则该滑轮组的机械效率为 答：提升重物的有用功为9×105J，该滑轮组的机械效率为75% 习题解析 有用功与额外功 有用功、额外功和总功的定义 机械效率 机械效率 机械效率 机械效率的计算 有用功、额外功和总功的关系 测量滑轮组的机械效率 常见机械的机械效率 课堂小结 2020年12月18日 物理实验视频 公众号：MUDUeducation 电话：0551-65985611 安徽木牍教育图书有限公司 $