11.3 第1课时 机械效率 (内文)-【教与学·学导练】2026-2027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”核心知识点，涵盖有用功、额外功、总功及机械效率的含义与计算，通过《天工开物》舂的传统文化实例和滑轮组实验导入，衔接功与机械能知识，为机械效率应用搭建学习支架。 其亮点是融入传统文化与实验探究，以能量观念和科学推理为核心，通过滑轮组、斜面等机械实例解析效率计算，强化理论与实践结合。学生能深化对机械效率的理解，教师可借助系统的知识点精讲和课堂巩固提升教学效果。

物 理 九年级 全一册 配粤教沪科版 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 第十一章 功与机械能 11.3 机 械 效 率 第1课时 机 械 效 率 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 目 录 CONTENTS 01 课程要求 02 知识点精讲 03 课堂巩固 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 课程要求 1. 知道有用功、总功和额外功的含义及三者的关系。 2. 知道机械效率，并能计算简单机械的机械效率。 核心素养 1. 能量观念 2. 科学推理 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 知识点精讲 知识点1：有用功与额外功 1. 在利用机械提升重物的过程中，把机械提升重物所做的功，叫做________，记做W有用。在这个过程中，动力对机械做的功，叫做________，记做W总。 2. 使用机械做功时，克服机械部件自身的重力和摩擦力等做的功，叫做________，记做W额外。 有用功 总功 额外功 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 3. 在实际使用机械做功时，总功等于__________与__________之和，即W总=W有用+W额外。由于存在额外功，W总______W有用。注：有用功是我们需要的、有价值的功；额外功是无利用价值却不得不做的功。 有用功 额外功 ＞ 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 4. 【传统文化】图11-3-1是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂。捣谷时，农夫脚踩横杆的力做的功为________（填“有用功”“总功”或“额外功”，下同），舂捣谷的力做的功为________。此舂是________（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，优点是可以________（填“省功”“省力”或“省距离”）。 课堂演练 总功 有用功 费力 省距离 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 5. 使用如图11-3-2所示的滑轮组在10 s内将质量为0.2 kg的物体竖直匀速提升0.1 m,此过程中弹簧测力计的示数为1 N。使用滑轮组所做的总功是________J；有用功是________J；额外功是________J。 0.3 0.2 0.1 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 思路点拨：使用机械提升重物，必然会增加由于克服机械自重和摩擦力而多做的额外功。 易错辨析：使用滑轮组匀速提升重物过程中，重物所受拉力F拉与它所受重力G大小相等，滑轮组对外做的有用功W有用=F拉h=Gh。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 知识点2：机械效率 6. 在物理学中，把有用功与总功之比，叫做___________，用符号________来表示。 （1）公式：η=_____________。 （2）由于存在额外功，导致有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1。在有用功一定时，减小额外功，或在额外功一定时，增大有用功，可以提高机械效率。 机械效率 η ×100% 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 7. （2025东营）如图11-3-3所示，塔吊将重为900 N的货物匀速提高1 m，额外功是2 100 J，塔吊做的有用功是________J，机械效率是________。 课堂演练 900 30% 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 8. 甲、乙电动机用相同时间，把相同物体匀速提升2 m。甲电动机做的有用功和额外功如图11-3-4所示。乙电动机做的总功为3 750 J。 （1）物体重________N，甲电动机做的总功为________J。 （2）乙电动机做的额外功为________J。 （3）甲电动机的机械效率________（填“小于”“等于”或“大于”）乙电动机的机械效率。 1 500 4 000 750 小于 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 9. 甲的机械效率是70%、乙的机械效率是50%，下列说法正确的是( ) A. 使用甲机械做功省力 B. 甲机械做功快 C. 相同时间内，甲机械完成的功多 D. 乙机械的额外功在总功中占的比例大 D 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 思路点拨：（1）有用功、总功、额外功、机械效率的关系如下：①机械效率公式：η==1-； ②总功公式：W总=W有用＋W额外==。 ③有用功公式：W有用=W总－W额外＝ηW总； ④额外功公式：W额外=W总－W有用=（1-η）W总； （2）机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。机械效率越高，有用功在总功中所占的比例越大。功率是功与做功所用时间之比，表示做功的快慢。功率越大，做功越快。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 知识点3：滑轮（组）的机械效率 提升方式 使用滑轮（组）竖直匀速提升物体 使用滑轮（组）水平匀速拉动物体 示意图 总功 作用在绳子自由端的拉力所做的功：W总=Fs 作用在绳子自由端的拉力所做的功：W总=Fs 有用功 滑轮组对重物的拉力所做的功：W有用=Gh 滑轮组对物体水平拉力所做的功（即等于水平面对物体摩擦力f做的功）：W有用=fs物 10. 滑轮（组）的机械效率： 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 机械效率 η＝＝= （s=nh，n为吊着动滑轮的绳子段数） η＝＝＝ （f为水平面对物体的摩擦力） 若不计绳重和摩擦，η＝= 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 11. 如图11－3－5所示，用滑轮组提起重为900 N的物体，绳子自由端的拉力F为400 N，重物在20 s内匀速上升了10 m。求： (1)物体上升的速度。 课堂演练 解：(1)物体上升的速度v== =0.5 m/s。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 (2)提起物体所做的有用功。 (2)提起物体所做的有用功W有用=Gh=900 N×10 m=9×103 J。 (3)滑轮组的机械效率。 (3)绳子自由端移动的距离s=3h=3×10 m=30 m， 提起物体所做的总功W总=Fs=400 N×30 m=1.2×104 J， 滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=75%。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 (4)拉力做功的功率。 (4)拉力做功的功率P===600 W。 答：(略) 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 12. 如图11-3-6甲所示，用大小为15 N的水平拉力F1，将重为20 N的物体A匀速直线拉动5 m，若借助如图11-3-6乙所示滑轮组，用大小为10 N的拉力F2将物体A在同样的水平面上匀速直线拉动相同的距离5 m，则此过程滑轮组的： （1）有用功是多少？ 解：（1）有用功等于拉力F1所做的功W1＝F1s＝15 N×5 m＝75 J。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 （2）总功是多少？ （2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离s′＝ns＝3×5 m＝15 m， 拉力F2做的总功W总＝F2s′＝10 N×15 m＝150 J。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 （3）额外功是多少？ （3）滑轮组的额外功W额外＝W总-W有用＝150 J-75 J＝75 J。 （4）机械效率是多少？ （4）滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝50%。 答：（略） 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 思路点拨：对于水平放置的滑轮组，在匀速拉动物体的过程中，物体的重力没有做功。该过程中，物体所受拉力F拉与它所受摩擦力f大小相等，滑轮组对外做的有用功W有用=F拉s=fs。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 知识点4：斜面的机械效率 13. 如图11-3-7所示，利用斜面提升物体可以________（填“省力”或“省距离”）。用大小为F的力，将重为G的物体沿斜面匀速提升的高度为h，物体沿斜面移动的距离为s，。则： ①F做的总功W总=________；做的有用功W有用=________； 克服摩擦力做的额外功W额外=________；斜面的机械效率 η=________。（均用已知物理量的符号表示） 省力 Fs Gh Fs－Gh 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 ②若已知物体在斜面上受到的摩擦力为f，则克服摩擦力做的额外功W额外=fs。斜面的机械效率可表示为：η==。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 14. 如图11-3-8所示，在斜面上匀速拉一个重4.5 N的物体到高处，沿斜面向上的拉力为1.8 N，斜面长s＝1.2 m，高h＝0.3 m。则提升重物所做的有用功和该斜面的机械效率分别为( ) A. 2.16 J，37.5% B. 5.4 J，62.5% C. 1.35 J，62.5% D. 1.35 J，37.5% 课堂演练 C 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 思路点拨：使用滑轮（组）、斜面、杠杆等机械竖直提升物体时，总功都是动力做的功，即W总=Fs；有用功都是克服物体自身重力做的功，即W有用=Gh；机械效率η＝＝。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 1. 关于机械效率和功率，下列说法正确的是（ ） A. 机械效率越高，机械做的有用功越多 B. 功率越大的机械，机械效率越大 C. 做功越多的机械，功率一定越大 D. 做功越快的机械，功率一定越大 课堂巩固 D 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 2. 如图11-3-9甲所示，小明用F=80 N的力，将一个木箱沿斜面匀速拉到平台上，木箱由底端运动到顶端用时10 s,此过程中的总功、额外功如图11-3-9乙所示。则该过程中（ ） A. 木箱与斜面间的摩擦力为80 N B. 木箱在斜面上通过的距离为2.5 m C. 斜面的机械效率为80% D. 拉力做功的功率为200 W B 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 3. 用如图11-3-10所示的滑轮组拉着重为30 N的物体A匀速前进2 m，则绳子自由端移动的距离为________m；若物体A与地面的摩擦力为9 N，则拉力所做的有用功是________J；若实际拉力F＝4 N，则该滑轮组的机械效率为________%。 6 18 75 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 4. 杠杆的摩擦非常小,是一种机械效率非常高的简单机械。如图11-3-11所示,若用一杠杆将一个重为720 N的物体匀速提升5 cm,已知此过程杠杆的机械效率为90%，则此过程所做的有用功是________J,总功是________J,额外功是________J。 36 40 4 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 5. (2025辽宁)如图11-3-12所示，某同学用一个定滑轮将质量为10 kg的重物匀速向上提起9 m，其所做的总功为1 000 J。g取10 N/kg。求该过程中： (1)重物受到的重力G的大小。 解：(1)重物受到的重力G=mg=10 kg×10 N/kg=100 N。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 (2)重物受到的拉力F的大小。 (3)有用功W有用。 (2)由题可知，重物匀速向上运动，则根据二力平衡条件可得，重物受到的拉力F=G=100 N。 (3)有用功W有用=Gh=100 N×9 m=900 J。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 (4)定滑轮的机械效率η。 (4)定滑轮的机械效率η=×100％=×100％=90％。 答：(略) 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 谢 谢 ! 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 $