2024年秋初中科学九年级上册同步课件（浙教版）3.4.5机械效率

第3章能量的转化与守恒4.5机械效率1学习目标2课时导入3感悟新知4随堂检测5课堂小结有用功和额外功机械效率简单机械——斜面复习：2、这些能省力的机械能否省功呢?1、你学过哪些能够省力的简单机械？省力杠杆、动滑轮、滑轮组使用任何机械都不能省功知识点有用功和额外功11.有用功(W有用)：为了达到工作目的，必须做的功2.额外功(W额外)：为了达到工作目的，并非我们所

需要但又不得不做的功3.总功(W总)：动力所做的所有功即有用功与额外功的总和

W总

=W有用

+W额外

分析：用水桶提水上3楼时，人做的有用功、额外功、总功。对水做功对空桶做功克服自身重力做功并不需要做，但又不得不做的功对人们有用必须做的功他们的目的是：把水提上三楼有用功额外功总功为有用功和额外功的总和。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。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。思考：思考：要把重100N的沙子运上三楼。有下列三种办法。同学们讨论一下：哪种办法最好，哪种办法最不好，为什么？W有用1

=G沙

hW额外1

=(G桶

+G人)hW总1

=(W有用1

+W额外1)方法1：=100N×6m=600J=

(20N+400N)×6m=2520J=3120J方法2：方法3：W有用2

=G沙

h=…=600JW额外2

=(G桶

+G轮)hW总2

=(W有用2

+W额外2)=

(20N+10N)×6m=180J=780JW有用3

=G沙

h

=600JW额外3

=(G袋

+G轮)hW总3=(W有用3+W额外3)=(5N+10N)×6m=90J=690J方法3最好，方法1最不好有用功无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。(1)举高重物时：W有用=G物·hW有用=f摩擦·S物(2)在粗糙水平面上移动物体时：额外功(1)克服机械自重做功W额外=G动滑轮·h使用动滑轮或滑轮组时：(2)克服机械间的摩擦做功使用斜面时：W额外=f摩擦·L总功动力对机械所做的功。(有用功和额外功的和等于总功。)W总=W有用+W额外公式(1)

：公式(2)

：W总=F·SF：作用在机械上的动力S：动力作用点移动的距离(1)机械效率通常用百分数表示，没有单位.1.定义：有用功跟总功的比值叫机械效率(η)(2)机械效率总小于1.(因为有用功总小于总功)2.公式：%3.特点：知识点机械效率2计算上述三种提沙方法中的机械效率η分别为多少？η2=W有用2W总2

=600J780J=76.9%η3

=W有用3W总3

=600J690J=87.0%η1

=W有用1W总1=

600J3120J=19.2%有用功相同，额外功越少机械效率越高提升移动例：用一动滑轮将400N的货物匀速提高2m，所用拉力是250N，求有用功、额外功、总功.和动滑轮的机械效率各是多少？已知：G=400Nh=2mS=4mF=250N求：W有用W额外W总ηW额外=W总

—W有用=1000J－800J=200J思考：1、起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？1.使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60%2.也可以说有用功在总功中占有60%，另外额外功占40％有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。2、机械功率与机械效率有什么区别？机械功率是描述做功快慢的科学量，他的单位是瓦特；而机械效率是描述有用功占总功的比值，无单位。3、影响动滑轮的机械效率的因素有哪些？

减轻动滑轮自重减小滑轮转轴间的摩擦力增加提升的物重。减轻绳重4、如何提高动滑轮的机械效率？

①动滑轮自重、滑轮摩擦、绳重②提升的物体重力机械效率是表示机械性能的一项重要指标。一般的滑轮组的机械效率为50%～70%，起重机的机械效率是40%～50%，抽水机的机械效率为60%～80%。在使用机械时，总是尽可能减小额外功以提高机械效率。提高机械设备的机械效率有着重要的现实意义。提高机械效率的方法(1)减小摩擦(2)减小机械本身的重力(3)技术改造，提高机械性能思考：斜面可以省力吗？用如图所示两种方法提升同一重物到相同的高度，拉力的大小与重力的关系如何？利用斜面可以省力知识点简单机械——斜面3利用斜面可以更省力地将货物从低处搬运到高处。例：盘山公路；

利用斜面搬运重物等。斜面作为一种简单机械，使用时也同样存在着一个效率高低的问题。活动：测量斜面的机械效率1．如图所示，将1块长木板的一端垫高，构成一个斜面，用刻度尺测出斜面的长s和斜面的高度h。2．用弹簧测力计测出小车的重力。3．用弹簧测力计沿着斜面把小车从斜面底端匀速拉到顶端，读出弹簧测力计的读数。4．改变斜面的倾斜程度，重复上述步骤2次。5．将测量结果记录在下面的表格中。注意：①要匀速拉动物体;②拉力要与斜面平行;③及时记录数据。得出结论：对光滑程度相同的斜面，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。斜面的倾斜程度

小车重力G(牛)

斜面高度h(米)沿斜面拉力F(牛)斜面长s(米)

有用功W有用(焦)

总功W总(焦)

机械效率η

较缓

较陡

最陡

例：斜面高10cm，长为50cm，把一质量为100kg的物体，沿斜面拉上顶部，所用时间是４s，需用的拉力为300Ｎ，求：(1)此过程做的有用功多大？总功多大？(2)所做有用功的功率是多大？(3)斜面的机械效率？Ｆ100J;150J(2)66.7%(3)25W解：(1)因为G=mg=100kg×10N/kg=1000N，h=0.1m，所做的有用功为：W有用=Gh=1000N×0.1m=100J由于F=300N，s=0.5m，拉力F对物体做的总功为：W总=Fs=300N×0.5m=150J，(2)有用功率为：P=W有/t=100J/4s=25W。(3)斜面的机械效率为：η=W有/W总×100%=100J/150J×100%≈66.7%。答：(1)有用功100J；总功150J。(2)有用功的功率为25W。(3)斜面的机械效率66.7%。1.甲、乙两种机械在做功过程中，甲的机械效率比乙的机械效率高，这表明(

)A.甲做功比乙做功快

B.甲做的有用功比乙做的有用功多

C.甲做的额外功比乙做的额外功少

D.甲做的有用功与总功的比值比乙大D2.如图所示，小明用桶把一些沙子从一楼运上三楼。在此过程中(

)A.小明克服自身重力所做的功是总功

B.小明克服沙子重力所做的功是有用功

C.小明克服沙子重力所做的功是额外功

D.小明克服桶的重力