11.5 机械效率 课件 -2026-2027学年苏科版物理九年级上学期

11.5 机械效率 苏科版九年级上册 导入新课 提升物块0.2 m手的拉力所做的功和克服物块重力所做的功相同吗? 不相同，由于滑轮轴间存在摩擦阻力， 因此在提升物块时还需要克服摩擦阻力做功；动滑轮工作时，还需要克服动滑轮的重力做功,因此手的拉力所做的功大于克服物块重力所做的功。可见机械存在着效率问题，这节课，我们就来学习机械效率。 新知讲解 21cnjy.com 21cnjy.com 21cnjy.com 再探动滑轮： 再探动滑轮： 测量次数 F/N s/m G/N h/m Fs/J Gh/J ① 2.5 0.2 4 0.1 5 4 ② 3 0.3 5 0.15 0.9 0.75 ③ 3.5 0.2 6 0.1 0.7 0.6 数据分析: 思考: 利用动滑轮提升物体所做的功与直接提升物体的做功不等的原因是什么? 利用动滑轮提升物体时，除了对物体做功，还不得不对动滑轮做功。 有用功、额外功与总功： 额外功: 提升物体 目 的: 提升物体所做的功Gh 有用功: 提升动滑轮所做的功G动h 总 功: 手拉绳所做的功Fs 总功 有用功 额外功 ＝ ＋ ＝ ＋ W总 W有用 W额外 用水桶从井中提水的时候： 对水所做的功是有用功; 对水桶所做的功是额外功。 不小心水桶掉井里，在将水桶从井中捞上来的时候： 对水桶所做的功是有用功; 对水桶中少量的水所做的功是额外功。 举例 总功（W总）： 动力做的所有功，总功。 W总 = W有 + W外 使机械工作的力，叫动力（F）。 如使用滑轮组时拉绳子时做的功 总功 W总 = Fs 注：F为作用在机械上的总动力，s为动力作用点移动的距离。 8 用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功? 提水所做的功是有用功；提水桶所做的功是额外功。 如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功? 提水桶所做的功是有用功；提水所做的功是额外功。 想一想 F G W有用=G物·h W总=F·s W额外=G动·h （不计绳重和摩擦） F f W有用=f·s物 W总=F·s绳 利用滑轮组做功 h S物 S S 计算“再探动滑轮”中不同情况下动滑轮的机械效率。 机械效率 = = = 实验 次数 拉力 F/N 绳子移动 距离s/m 钩码重力 G/N 钩码上升 高度h/m 拉力做功 W拉/J 动滑轮对钩码做功W动/J 1 1.3 0.2 2.0 0.1 2 2.5 0.4 4.0 0.2 3 3.5 0.6 6.0 0.3 0.26 1.0 2.1 0.2 0.8 1.8 【例题】如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，斜面的机械效率为 _____。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 ______________的方法可以提高斜面的机械效率。 如图所示，斜面的长度为l，其高度h=0.5l，斜面的机械效率 ×100%= ×100%= 80% 斜面与地面夹角和货物质量不变，即有用功保持不变，可通过减少额外功来提高斜面的机械效率。所以可通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦，来提高机械效率。 80%  使接触面光滑  【解析】 W有 W有 W总－W外 η= --- ×100% ＝ ----- ×100% ＝ －－－－－×100% W总 W有+W外 W总 G物 η滑轮组= --- ×100% （其中：n为承担动滑轮和重物的绳子股数） nF拉 如果不计绳子重及轮与绳子间的摩擦： G物 η滑轮组= －－－－－ ×100% G物+G动 机械效率 1、起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？ 使用起重机提升重物做功时，有用功跟总功的比为60%。 举例 G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J η 1 2 实验2 保持钩码重力一定，改变动滑轮重。 结论：物重一定，动滑轮越重，机械效率低。 F F 影响滑轮组机械效率的因素 摩擦、绳重（轮与轴及轮与绳之间） （减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率） 如：加强机械运动部位的润滑、采用轻质细绳 物重 （物重增加，机械效率提高） 动滑轮重 （动滑轮重减小，机械效率提高） 点击上方图片，即可观看视频 新知讲解 5、测滑轮组的机械效率视频 做好记录计算出总功、有用功、和机械效率。 拉力F/N 弹簧测力计上升的距离s/m 总功W总/J 钩码G1、G2重G/N 钩码上升高度h/m 有用功W有/J 机械效率η 0.6 0.3 1.0 0.1 0.8 0.45 2.0 0.15 0.18 0.36 0.1 0.3 55.6% 83.3% 实验结论：同一滑轮提升重物时，重物越重，滑轮的机械效率就越高。 1、实验目的：探究斜面的机械效率与哪些因素有关。 斜面的机械效率 F 0 1 2 h s 常见机械的效率 滑轮组 50%~70% 起重机 40%~50% 抽水机 60%~80% 离心式水泵 60%~80% 1.有没有机械效率为100%的机械？为什么？ 没有，因为机械有自重、有摩擦，额外功总大于0，因此有用功总是小于总功。 2.怎样才能提高机械的效率？ h G F s s：物体沿着斜面向上移动的距离 斜面机械效率： （1）举高重物时（斜面）： 克服物体重力所做的功为有用功。 W有=G·h W总=F·s 使用机械时动力做的功 （2）总功： W总=W有+ W额 （3）额外功： W额=f·s 克服斜面摩擦做功： 斜面的摩擦力f的求法（注意不等于拉力F）： 1、现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法中可以提高斜 面 机械效率的是（ ） A．以较快的速度拉木箱 B．以较慢的速度拉木箱 C．减小斜面的倾斜程度 D．增大斜面的倾斜程度 D 课堂小练 2、如图所示，斜面长3m，高为1m。工人用400N的力沿斜面方向将 重为840N的箱子推到车上。下列说法正确的是（ ） A．有用功为400J，总功为840J B．有用功为840J，额外功为400J C．总功为1200J，机械效率为70％ D．有用功为400J，机械效率为70％ C 课堂小练 Lavf58.46.101 Lavf60.16.100 $