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 1 知识回顾 做功的两个必要条件？ 1.有力F 2.在力的方向上通过一段距离S 使用任何机械都不能省功 再探动滑轮 1.测量物理量：_________________________________________________ _______。 2.测量工具：___________________。 绳端拉力F、绳端移动距离s、钩码所受重力G、钩码上升 高度h 刻度尺、弹簧测力计 (1)如图所示，用弹簧测力计沿_____________拉动绳的一端，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升。测量绳受到的拉力F、绳端移动的距离s、钩码所受的重力G和钩码上升的高度h。 (2)改变钩码的数量，重复上述步骤。 (3)将实验数据填入自己设计的表格中。 再探动滑轮 3. 探究过程 竖直方向匀速 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。 【想想议议】 视频欣赏：有用功和额外功 知识点：机械效率 （1）定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率。 （2）计算公式：机械效率 η= ×100% （3）变形公式： W有= W总η = （4）理解机械效率 ①机械效率只有大小，没有单位。由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。机械效率通常用百分数表示。 ②机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率越高，机械的性能越好。 1. 机械效率 理解有用功和总功 总功W总：动力(人或电动机)对机械所做的功是总功。 有用功W有：机械对物体所做的功是有用功，或者说如果没有使用机械，直接用手移动物体所做的功是有用功。 例如：在水力发电站中，水从高处流下来带动发电机，水的重力所做的功（W有=Gh）是总功，发电机发出的电能是有用功。 在电动抽水机把水提升某一高度时，抽水机消耗的电能（电流所做的功）是总功，水的势能的增加量 Gh 是有用功。 关于机械效率η的几点说明： (1)、η常用百分数表示； (2)、η总是小于100%；(3)、η没有单位 有用功总小于总功，所以机械效率总小于100% 即：η<1 思考讨论:机械效率会大于100%吗？为什么？ 新知讲解 通常起重机的机械效率是 40％～50％，滑轮组的机械效率是 50％～70％，它表示什么意思？ 学以致用 使用起重机和滑轮组提升重物时所做的有用功跟总功的比值是分别是40％～50％和50％～70％，也可以说起重机和滑轮组有用功在总功中占有40％～50％和50％～70％，另外的是额外功． 利用“活动11.4　再探动滑轮”所获得的数据，计算不同情况下，动滑轮的机械效率大小。你能从中发现什么规律？ 根据计算结果可以发现， (1)利用同一动滑轮提升物体时，物体越重，滑轮的机械效率越大，满载时机械效率最大； (2)对于同一滑轮的机械效率不是定值，与使用情况有关。 解: 钩码重3N时， 钩码重6N时， 钩码重8N时， 斜面 斜面是生活中常见的一种简单机械，认真学习教材P22“生活·物理·社会　斜面及其应用”，完成以下内容。 如图所示，设斜面的长为s，高为h，用力F将重为G的物体， 从斜面底端沿斜面推到斜面的顶端。假设斜面的机械效率等于1。 根据功的原理，可得：Fs＝Gh，即F＝，因为s>h，所以F<G。 机械效率 2、实验原理: η= W有 W总 ×100% 4、实验步骤： （1）、把滑轮组安装好，测出物体G1重力的值，并记录表中。 刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。 3、实验器材： (2)记下G1和绳子自由端的初始位置，匀速拉动弹簧秤使G1升高到某一位置处，记下G1及绳子自由端的末位置，计算G1和绳子自由端的上升距离并同时从弹簧测力计上读出拉力F的数值填入表格 (3) 分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。 (4) 再换成比较重的G2重复上面的实验记录结果。 斜面在生产、生活中应用广泛。如图(a) 所示，在一些建筑物的入口处设置了供轮椅等上下的斜坡，将轮椅沿着这种斜坡推上去比直接抬上去要省力，这体现了社会对残障人士的人文关怀。如图(b) 所示，高山上的公路修得弯弯曲曲，宛如盘龙，也是利用了同样的道理。 (a) 斜坡 (b) 盘山公路 生活中常见的斜面 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。 f F G N W有用=G·h W总=F·l W额外=f·l 不做功 利用斜面做功 h l 物体在斜面上运动时会受到摩擦力，额外功不可避免，斜面的机械效率小于100％。 19 探究：影响斜面机械效率的因素 实验时沿斜面匀速拉动木块，并在拉动中读出拉力的大小。 ①有用功：提升重物时，将重物提升一定高度所做的功. ②额外功：克服机械的自重和摩擦力等因素而做的功. ③总功：人拉绳所做的功.W总= W有+ W额. 有用功和 额外功 机械效率 提高机械效率的方法 机械效率 ①定义：有用功与总功的比值叫作机械效率. ②计算公式：机械效率 η= ； η＜1，用百分数表示. ①在机械承受的范围内，尽可能增加被提升物体的重力. ②改进机械结构，使其更合理、更轻巧. ③对机械按技术规程经常保养，使之处于良好的状态. 1．有一批花盆需要运送到 3 楼办公室，花盆总重 200N，有三种方案（如图所示）可供选择： 方案一：人直接提上去 方案二：用轻质绳、5N 的动滑轮以及 10N 的铁桶吊上去 方案三：用轻质绳、5N 的动滑轮以及 2N 的布袋吊上 三种方法中有用功最少的是 ( ) A ．方案一 B ．方案二 C ．方案三 D ．三种方案都相同 D 2. 两台机械所做的总功之比为2：1，它们的机械效率之比为3：4，则它们所做的有用功之比为（　　） A．2：1 B．3：4 C．8：2 D．3：2 D Lavf59.27.100 Lavf58.46.101 $