2018年九年级物理上册 11.3 如何提高机械效率习题讲义 (新版)粤教沪版
九年级物理上册11.3如何提高机械效率课件新版粤教沪版
• 思考：
机械效率的单位是什么？
• 答：机械效率是一个比值，没有单位
机械效率能不能等于1？
答：不能。因为使用机械总有额外功
机械效率低，则说明这机械做功少，对吗？
答：不对 。说明有用功在总功中所占的比例小。
功率与机械效率的区别
二、什么是机械效率
甲 乙
200J 800J 10J
额外功 有用功
额外功 有用功
有用功 额外功
90J
在使用机械时，人们总希望能量的利用率大一 些，即：有用功在总功中所占的比例大一些。
如果我把这个比例叫做机械效率，那么机械 效率等于什么？ 有用功 机械效率＝ 表达式： 总功 机械效率：有用功跟总功的比值
功的方法 二是减小摩擦
一、三功 有用功:有利用价值的功. 额外功:对人们没有利用价值而又不 得不做的功. 总 功:动力对机械做的功. 二、机械效率（η） 定 义：有用功跟总功的比值.
三功的关系
W总 W 有用 W 额外
Ｗ有用 公 式：η＝ Ｗ总
η<1.
Ｗ有用 ×＝ Ｗ有用＋Ｗ额外
滑轮组机械效率计算
F拉
解：工人匀速提升重物所用的力F物
等于物体所受的重力G物
L
G物
h
W有用=F物S物=G物h=840N×1m=840J W总=FS=FL=400N×3m=1200J W有用 840J η= %= W总 1200J
%=70%
这节课你学到了什么：
S S F物 S物
F物
F拉
F物 S物
L
W有用
直接对物体所做的功 W有用=F物S物
总功 = W总 = W总
九年级物理上册11.3如何提高机械效率精选练习含解析新版粤教沪版
第3节如何提高机械效率精选练习一、夯实基础1.关于机械效率和功率说法正确的是( )A ．机械效率高的机械功率一定大B ．任何机械的机械效率都小于1C ．做功越多,功率越大D ．时间越长,功率越小【答案】B【解析】A ．机械效率是有用功与总功的比值,与做功快慢没有关系,故A 说法错误；B ．使用任何机械都要做额外功,所以总功一定大于有用功,即有用功与总功的比值一定小于1,也就是机械效率小于1,故B 说法正确；C ．根据=W P t,时间未确定,所以做功多,功率大的说法错误,故C 错误； D ．根据=W P t ,做功多少未确定,所以时间越长.功率越小的说法错误,故D 错误. 故选B.2.下列描述正确的是( )A ．有用功做得越多,滑轮组的机械效率越大B ．地面上的桌子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对平衡力C ．高压锅是利用增大锅内气体压强来提高液体沸点的D ．关闭发动机后,汽车由于惯性还会匀速向前运动一段距离【答案】C【解析】A ．有用功做的多,有用功与总功的比值不一定大,故A 错误；B ．静止在水平地面上的桌子受到的重力和地面对桌子的支持力一对平衡力,题目中桌子没有说明是否在水平地面上,故B 错误；C ．高压锅可以增大锅内气压,使水的沸点升高,故可以更快的煮熟食物,故C 正确；D ．关闭发动机后,汽车由于惯性还会向前运动一段距离,但不是匀速运动,故D 错误. 故选C.3.功率为10kW 的起重机在一分钟内,将重J 1094⨯的物体升高2m,水平移动4m,则下列数据错误的是( )A ．总功为J 108.15⨯B ．有用功为J 108.15⨯C ．总功为J 1065⨯D ．机械效率为30%【答案】A【解析】由起重机功率与时间相乘得到的功W,这是外界输入起重机的功,是总功351010W 60s=610J W Pt ==⨯⨯⨯由力与距离相乘得到的功,是起重机提升重物时对重物所做的功,提升重物是我们的目的,是我们想完成的功,此功是有用功,而水平移动过程时,起重机对重物并没有做功.所以45910N 2m 1.810J W Fs ==⨯⨯=⨯有用机械效率是有用功与总功的比值30%100%J106J 101.8100%55=⨯⨯⨯=⨯=总有用W W η 故BCD 正确,BCD 不符合题意,A 错误,A 符合题意.故选A.4.图中剪刀剪纸机械效率为80%,这表示( )A ．若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8NB ．若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8NC ．若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J 的功用于剪纸D ．若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J 的功用于剪纸【答案】D【解析】利用剪刀的目的是剪纸,所以剪纸做的功是有用功.由机械效率为80%知,如果动力做功1J,有0.8J 是用于剪纸,故ABC 不符合题意,D 符合题意.故选D.5.如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N 的物体在10s 内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中( )A ．做的有用功是800JB ．拉力F 的功率是80WC ．绳子自由端被拉下3mD ．D 滑轮组的机械效率是60%【答案】A【解析】A ．做的有用功是W 有用=Gh=800N×1m=800J故A 符合题意；C ．由总功为W 总=Fs=500N×2m=1000J拉力F 的功率是W J W P 10010s1000t ===总 故B 不符合题； B ．由图知n=2,绳子自由端被拉下的距离为s=2h=2×1m=2m故不符合题意；D ．滑轮组的机械效===JJ 1000800W W 总应用η80% 故D 不符合题意.故选A. 6.在不计摩擦和绳子质量的情况下,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组,则下列选项正确的是 ( )A.η组<η动<η定B. η定<η动<η组C. η动<η定<η组D. η定<η组<η动【答案】A【解析】因为,匀速提升同一物体到同一高度处,所以三种情况下做的有用功相同,大小都为W 有用；由于不计绳子质量和摩擦,使用滑轮做的额外功：W 额=G 轮h,又∵使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2,∴使用定滑轮、动滑轮、滑轮组做的额外功：W 额1＜W 额2＜W 额3,∵W 总=W 有用+W 额,∴三种情况下做的总功：W 定＜W 动＜W 组,∵η= W 有用/W 总,∴使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率：η定＞η动＞η组.故BCD 错误,A 正确.故选A.7.一台起重机将重5000N 的货物提高2m,如果额外功是2500J,则起重机做的有用功是________J,该起重机的机械效率是________.【答案】10000；80％【解析】起重机做的有用功是5000N 2m 10000J W Gh ==⨯=有用起重机做的总功是10000J 2500J 12500J W W W =+=+=总有用额外起重机的机械效率是10000J 80%12500JW W η===有用总 8.斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400 N 的力把重1600 N 的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功是________J,斜面的机械效率是________.【答案】2000；80％【解析】推力对集装箱做的功是总功400N 5m 2000J W Fl ⨯==总＝推力对集装箱做的有用功是1600N 1 m 1600 J W Gh ⨯==有用＝斜面的机械效率是1600J 80%2000JW W η===有用总 9.如图所示,平行于斜面的拉力F 将一块重10Ｎ的木块匀速拉上一个长为2m,高为0.5m 的斜面,已知F 大小等于3N,求在这过程中,克服重力做了多少功？拉力F 做了多少功？机械效率是多大？【答案】5J ；6J ；83.3%【解析】(1)克服重力做了多少功W=Fs=Gh=10N×0.5m=5J而人的目的是把重物提升,这个数值是有用功的大小；(2)拉力所做功,拉力F 的大小已知,在拉力方向下移动的距离为2m,所以W=Fs=3N×2m=6J拉力F 所做的功是总功.(3)则机械效率是83.3%100%6J5J 100%=⨯=⨯=总有用W W η 10.用滑轮组匀速提升重为2000N 的物体,作用在绳子自由端的拉力大小为625N,拉力做功的功率为1250W,滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦与绳重,求：(1)重物上升的速度；(2)本滑轮组用几段绳子悬挂动滑轮？【答案】 (1)重物上升的速度为0.5m/s ； (2) n=4【解析】(1)总功W 总是拉力F 所做的功,即可以用Fs 求出,也可以由拉力做功的功率求出,在t 时间内,则W 总=Pt.而有用功则是克服物重所做的功,W 有用=Gh ；而v 为重物上升的速度,即我们要解答的问题W 有用=Gh=Gvt比较两个总功表达式,结合机械效率的公式；得到如下解题过程滑轮组的机械效率P Gv Pt Gvt W W ===总有用η 0.5m/s 2000N80%1250W =⨯==G P v η 则：重物上升的速度为0.5m/s. (2)如何确定悬挂动滑轮绳子的段数,本来最简单方法就是看图,数数有几根绳悬挂动滑轮即可,而本题连图都没有,显然不行.我们不要忘记在滑轮组题目中永远隐含的条件是物体升高的距离h 与拉力F 移动距离S 之间满足S=nh,再考虑绳子自由端的移动和重物上升所用时间相同,就可以得到绳端,即拉力运动的速度nv v ='；拉力做功的功率'Fv tFs t W P ===总 绳端即拉力运动的速度 2m/s 625N1250W '===F P v 40.5m/s2m/s '===v v n 绳端前进的速度是重物上升速度v 的4倍,说明重物是被4根绳拉住.二、提升训练1.小明用两个相同的滑轮,组成不同的滑轮组如图所示,分别将同一物体匀速提高到相同高度,绳子的自由端移动的距离为S 1.S 2,图中左.右滑轮组的机械效率分别为η1.η2,下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)( )A ．S 1＞S 2,η1=η2B ．S 1＞S 2,η1＞η2C ．S 1＜S 2,η1=η2D ．S 1＜S 2,η1＞η2【答案】C【解析】(1)由于忽略绳重及摩擦,承担物重的绳子股数n 1=2,n 2=3,则两图所用拉力：1211(G )F (G )23==物轮物轮+， +F G G ,又由于动滑轮相同,提升的物体重相同,所以F 1＞F2；(2) 两图将同一物体匀速提高相同的高度,则做的有用功W 有相同,F 1移动的距离s 1=2h,F 2移动的距离s 2=3h,故s 1＜s 2；(3) (3)忽略绳重及摩擦,所做的额外功W 额=G 轮h,可得额外功W 额相同,又W 总=W 有+W 额,所以总功相同,=有用总W W η,故两图的机械效率η相同,即η1=η2,故ABD 错误,C 正确. 故选C.2.如图,用滑轮组提升重物时,重800N 的物体在10s 内匀速上升了1m ．已知拉绳子的力F 为500N,则提升重物的过程中( )A ．绳子自由端被拉下3mB ．做的有用功是800JC ．拉力F 的功率是80WD ．滑轮组的机械效率是60%【答案】B【解析】A ．由图知,此滑轮组由2段绳子承担物重,所以绳子自由端被拉下s=2h=2×1m=2m故A 不符合题意；B ．由题意可知：G=800N ；h=1m ；F=500NW 有=Gh=800N×1m=800J故B 符合题意；C ．总功W 总=Fs=500N×2m=1000J拉力F 的功率1000J =100W 10sW P t ==总 故C 不符合题意；D ．滑轮组的机械效率 800J 80%1000JW W ===有用总η 故D 不符合题意.故选B. 3.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G 的物体,若拉力的大小为F,物体和地面之间的摩擦力大小为f,A 点的拉力为F A ,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( )A ．2A f FB ．3f FC ．2A F FD ．2G F【答案】C【解析】从图可知,由2段绳子与动滑轮相连,则S=2s 物,22====⨯⨯有用物物总物W fs fs f W FS F s Fη 物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,物体和地面之间摩擦力为f,A 处的拉力大小为F A =f.则22==A f F F Fη 故ABD 错误,C 正确.故选C. 4.如图所示,用滑轮组把重为200N 的货物提到9m 高的楼上,所用拉力为80N,则总功和滑轮组的机械效率分别是( )A ．1400J 80%B ．1800J 80%C ．1800J 83.3%D ．2160J 83.3%【答案】D【解析】有用功W 有用=Gh=200N×9m=1800J动滑轮上有三段绳子,所以拉力移动的距离是物体升高高度的3倍s=3h=3×9m=27m总功W 总=Fs=80N×27m=2160J机械效率 1800100%100%83.3%2160=⨯=⨯≈有用总W J W Jη 故ABC 不符合题意,D 符合题意.故选D.5.不计摩擦和绳重,用图所示的甲.乙两个相同的滑轮组,提升不同数量的同种钩码,则它们的机械效率()A ．η甲＞η乙B ．η甲＜η乙C ．η甲=η乙D ．无法比较【答案】B 【解析】不计摩擦和绳重,因滑轮组(甲)和(乙)动滑轮重力相等,将不同重物提升相同的高度,由W 额=G 动h 可知,所做额外功相等；又因甲组提升的钩码少,所做有用功小,由机械效率的公式==有用有用总有用额+W W W W W η 可知：η甲＜η乙,故ACD 不符合题意,B 符合题意.故选B.6.如图,两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成．用它们分别将重物G 1、G 2提高相同高度( )A ．用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变B ．若G 1=G 2,甲的机械效率高C ．若G 1=G 2,拉力做的总功相同D ．若G 1=G 2,拉力做的额外功相同【答案】B【解析】A ．用同一个滑轮组提起不同的重物,所做的额外功不变,有用功发生变化,所以有用功在总功中的比值发生变化,所以机械效率变,故A 不符合题意．B ．根据=有用总W W η可得,甲的机械效率大于乙的机械效率,故B 符合题意； C ．若G 1=G 2,则甲乙所做的有用功相同,总功=有用功+额外功,所以乙做的总功大于甲做的总功,故C 不符合题意；D ．甲滑轮组中有一个动滑轮,乙滑轮组中有两个动滑轮,所以若把物体提升相同的高度,乙滑轮组做的额外功多,故D 不符合题意.故选B.7.电动自行车已成为大众化的一种交通工具,专业人员对某品牌电动自行车进行了测试,让电动自行车在平直的路面上由静止开始运动,获得速度随时间变化的图象如图甲所示,牵引力随时间变化的图象如图乙所示,已知匀速行驶时,电动机输入电压48V,输入电流5A,由图象可知,8～14s 电动自行车受到的摩擦力为N,匀速行驶时,电能转化为机械能的效率为%．【答案】30；75【解析】[1]由甲图象可知,电动自行车的运动特点是先加速.后匀速．由乙图象可知,在8～14s 牵引力大小F=30N,因为在8～14s 匀速运动,牵引力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力f=F=30N ；[2]由甲图象可知,电动自行车匀速行驶时速度v=6m/s,则克服摩擦力做功的功率为P 有用=fv=30N×6m/s=180W电动机输入总功率为P 总=UI=48V×5A=240W所以机械效率180100%100%100%100%75%240=⨯=⨯=⨯=⨯=有用有有总总总W P t P W W P t P Wη 8.某同学利用斜面匀速提升重为500N 的物体,已知沿斜面的拉力做的功为1000J,斜面的机械效率为60%,则物体被提升的高度为m ．【答案】1.2【解析】由机械效率公式=有用总W W η,可得提升物体的有用功 100060%600=⨯=⨯=有用总W W J J η由公式=有用W Gh 可得物体被提升的高度：600 1.2500===有用W J h m G N9.小李用如图所示的滑轮组把90kg 的物体提升3m,作用在绳子自由端的拉力是400N,不考虑绳重及摩擦(g=10N/kg)．求：(1)滑轮组的机械效率；(2)动滑轮的重力.【答案】75%；300N【解析】(1)由图可知通过动滑轮绳子的段数n=3,物体重力G=mg=90kg×10N/kg=900N滑轮组的机械效率900100%100%100%100%100%75%3400=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯有用总W Gh Gh G N W Fs Fnh nF Nη (2)不考虑绳重及摩擦,1(G )3=动物+F GG 动=3F-G 物=3×400N -900N=300N答：(1)滑轮组的机械效率为75%；(2)动滑轮的重力为300N.10.如图甲所示,为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重9N ．(1)若拉力大小为5N,该滑轮组的机械效率为；(2)若不考虑绳重.绳子和滑轮之间的摩擦,只改变滑轮组绳子的绕法(如图乙所示),该滑轮组的机械效率将；若只增加钩码的个数,该滑轮組的机械效率将(选填“增大”、“减小”、“不变”).【答案】(1)60%；(2)不变；增大【解析】(1)若拉力大小为F=5N,该滑轮组的机械效率为9100%100%100%100%60%35=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯有用总W Gh G N W Fs nF Nη (2)若不考虑绳重.绳子和滑轮之间的摩擦,动滑轮一定,滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关,物体越重滑轮组的机械效率越大.。
九年级物理上册11.3如何提高机械效率课件(新版)粤教沪版 (1)
经典例题
例1. 起重机把质量为0.6t的重物匀速提升3m，而 它的电动机所作的功是3.4×104J,起重机的机械效 率是多少？
机动练习
1、关于机械效率，以下说法正确的是：( )A
A、机械效率总小于1；
B、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高； C、做功越多的机械，机械效率越高； D、有用功越多，机械效率越高。
我们总希望，有用功占总功中的份额
越大越好
1、定义：有用功跟总功的比值，叫做
机械效率。
＝ 2.公式η＝
Ｗ有用 Ｗ总
×100%
Ｗ有用 ×100%
3.单位
Ｗ有用＋Ｗ额外
4.讨论：为什么 η<1
Ｗ额外＞０，Ｗ总＞Ｗ有用 所以η＜１
知识反馈1
起重机的机械效率是60%，是什么意思？
使用起重机提升重物时所 做的有用功跟总功的比值是 60%，也可以说有用功在总 功中占有60%。
据
W有 Gh
W总 Fs
，主要测量物重G、物体升高的高度h、
拉力的大小F、绳子自由端移动的距离S。
实验器材：
刻度尺、钩码、弹 簧秤、滑轮组两个、 铁架台、长约2m的细 绳。
0.98 1.96
0.1
0.1
0.37
66.7 83.3
额外功：
对我们既无利用价值而又不得不做的功 计作：W额外
三功
有用功：满足我们做功的目的，对我们有价值的功
计作：W有用
额外功:对我们既无利用价值而又不得不做的功
计作：W额外
总 功:有用功加额外功.
计作：W总
W总=W有+W额
知识反馈2
1、用水桶从井中提水时，所做的有用功是
2018年九年级物理上册 11.3 如何提高机械效率教学课件 (新版)粤教沪版
已知: G=240N; F=100N;L=30cm=0.3m 求: W有; η
依题意，L=3h
W有=Gh=240 N×0.1m=24J
F
W总=FL=100 N×0.3m=30J
W有用10% 0 80%
W总
G
活动2：测算滑轮组的机械效率
次物 轮 拉 拉 重 机 数重 重 力 力 物 械
（G）（G）（F）通 上 效 （N）（N）（N）过 升 率
180
N．如图所示，
小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m．所用拉力为200N．
此过程中，小明做的有用功是
是
90％
(取g＝10N/kg)。
J3，60定滑轮的机械效率
F物
些，即：有用功在总功中所占的比例大一些。
机械效率η
1、机械效率：有用功与总功的比值叫做机 械效率。 2、计算公式：
a:η常用百分数表示； b:η小于100%； c:η没有单位。
功率与机械效率的 区别
• 1 .功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率 是表示做功快慢的物理量。
• 2 .有用功在总功中所占的比例叫机械效率。
（2）利用挖掘机搬运泥土
有用功：克服泥
土重力所做的功。
即：W有 = G·h。
额外功（无用功）：克服抓斗和机臂重力所 做的功，还有克服摩擦力所做的功。
1.有用功（W有用): 为达到我们目的而做的功； 2.额外功( W额外): 对我们没用但又不得不做的功； 3.总功( W总): 有用功与额外功的总和。
（1）同一滑轮组，增加所挂重物, （2）不同的滑轮组，尽量用简单滑轮。
达标练习
1.关于机械效率正确的是（ A C） A.有用功和额外功的和为总功，所以有用功总是小于总功
九年级物理上册11.3如何提高机械效率课件粤教沪版
克服杠杆 重和摩擦
克服动滑 克服摩擦 轮重、桶
克服绳子和
重和摩擦 fL
轴间摩擦
从表中你发现W有用和W总精的品课计件 算有什么规律？
二、什么是机械效率
甲
200J
额外功
800J
有用功
乙 10J
额外功 有用功
90J
有用功 额外功
在使用机械时，人们总希望能量的利用率大一
些，即：有用功在总功中所占的比例大一些。
物体所受的重力G物
W有用=F物h=G物h=270N×1m=270J
S
W总=FS=Fnh=100N×3×1m=300J
η=
W有用 W总
%=
270J 300J
%=90%
F物
h
G物
精品课件
滑轮组机械效率计算
2、用如图的滑轮组水平地拉动物体．已知物重为
1000N，物体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的
拉力是100N物体移动了4m时。求：有用功、总功
11.3 如何提高机械效率
精品课件
一、什么是有用功与额外功
活动１ 分析有用功与额外功
（a）用滑轮组提起重物
F
有用功：克服重物重力所做的
功。即：W有 = G·h
G
额外功（无用功）：克服动滑轮和
绳子重力所做的功，还有克服摩擦力所
做的功。
精品课件
（b）利用挖掘机搬
运泥土
有用功：克服泥土重力所做的 功。 即：W有 = G·h。
精品课件
如果我把这个比例叫做机械效率，那么机械
效率等于什么？
有用功
机械效率＝
表达式：
总功
机械效率：有用功跟总功的比值
●理解：a:η 常用百分数表示； b: η小于100%； c: η没有单位。
沪粤版物理九年级上册11.3如何提高机械效率 教案
11.3如何提高机械效率◆教学目标1．知识与技能●知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系．●能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功．理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因．●会利用公式η＝W有／W总进行有关计算．2．过程与方法●经历测量斜面的机械效率的过程．通过参与探究斜面的机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案．3．情感、态度与价值观目标●关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识．通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神．◆教学思想本节课对每个知识点的处理，尽量从学生的生活经验出发，从实验入手，引导学生不断发现问题，动手探究，观察思考，讨论总结，由感性到理性，逐步深化对机械效率的认识。
◆教学重点、难点1. 理解机构效率2. 探究斜面的机械效率◆教学器材教师用：大小桶、水、铁架台、滑轮组（一个定滑轮和一个动滑轮组成）、细绳、钩码（每个重为2N）、演示用弹簧测力计、演示用刻度尺。
学生用：铁架台、滑轮组（一个定滑轮和一个动滑轮组成）、细绳、钩码（每个重为2N）、弹簧测力计、刻度尺。
所做的功。
W总＝W有用＋W额外。
4．练习与扩展问题：我们在其他做功过程中是否也不得不做额外功呢？举几个身边的事例，并结合事例讨论哪些功是有用功，哪些功是额外功。
二、什么是机械效率和如何提高机械效率1．问题情境：如果桶重10N，从10m深的水井中打水和捞桶时都提上来50N的水，分别计算打水和捞桶这两个过程中的有用功和额外功、总功。
打水捞桶W有用＝G水h W有用＝G桶h=50N×10m =10N×10m=500J =100JW额外＝G桶h W额外＝G水h=10N×10m = 50N×10m=100J =500JW总＝W有用＋W额外W总＝W有用＋W额外=500J+100J =100J+500J=600J = 600J学生回答。
九年级物理上册11.3如何提高机械效率(第2课时)课件(新
课堂演练
然后一位同学设计了如图11-3-12所示的两个滑轮组， 进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设 是_______②_________（填代号即可）.
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2. 在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组 进行了两次实验，实验数据如下：
次数 1
钩码重 G/N
2
钩码上升 的高度 h/cm
课后作业
2. 如图11-3-16所示，小穆同学在“测滑轮组机械效率” 的实验中，匀速拉起重为6 N的物体，使物体升高了0.2 m，弹簧测力计示数为___2_._5____N，则有用功是 ___1_._2____J，机械效率为__8_0_%____.
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3. 如图11-3-17所示，用滑轮组将重500 N的物体匀速 提升了2 m，已知动滑轮重为100 N(不计绳重和摩擦)， 则提升重物的过程中，拉力做的总功W总＝__1_2_0_0__J， 有用功W有用＝__1__0_0_0__J，机械效率为__8_3_.3_%___．
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知识点二 探究杠杆的机械效率 4. 用如图11-3-14所示的实验装置测量杠杆的机械效率， 实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠 杆下面的钩码缓缓上升．
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(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 _0_.5_N，钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测 力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效率为_6_6_._7％． 请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： __杠__杆__本__身_受__到__重__力__或_者__O__点_有__摩__擦________________. (2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一 位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量 并计算得到下表所示的两组数据：
九年级物理上册如何提高机械效率教案新版粤教沪版
11．3 如何提高机械效率1．知道有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。
2．理解机械效率，会用机械效率的公式进行简单的计算。
3．会测算滑轮组的机械效率。
4．知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。
重点有用功、额外功、总功及机械效率。
难点同一机械的效率是可变的。
斜面、小车、铁架台、滑轮组、细绳、钩码、弹簧测力计和刻度尺等。
一、创设情境，导入新课现代社会是讲求效率的节约型社会，时时处处都要讲究提高效率，使用机械也要讲效率。
那么，什么是机械效率呢？下面我们就来研究这个问题。
二、新课教学(一)有用功、额外功和总功日常生活中，人们搬移物体，不是将物体平移到另一个地方，就是将物体从低处搬到高处(或从高处搬到低处)。
课件展示有关生活、生产中搬移物体的片段，引导学生观察。
搬移物体过程中，可以用手直接搬，还可以利用机械。
演示1：(1)用手将一重物直接从低处匀速搬到高处。
(2)利用斜面将该重物从低处匀速搬到高处。
(3)用动滑轮将该重物从低处匀速搬到高处。
交流：这些实验中，如何测算人做功的多少？测算：测出上述实验中人所做的功？分析：利用机械时，所做的功为何多一些？讨论：哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？哪些功是我们不需要但又不得不做的功？学生经过思考、讨论，可以作答。
分析：课本P11图11－16a、11－16b中，哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？哪些功是我们不需要但又不得不做的功？在学生回答的基础上，指出“有用功”、“额外功”及“总功”的含义：1．有用功(W有用)：为达到目的人们需要且必须做的功。
2．额外功(W额外)：对人们既无利用价值又不得不做的功。
3．总功(W总)：动力所做的功。
4．总功等于有用功和额外功的总和，即W总＝W有用＋W额外。
典例解读李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是( )A．对桶所做的功是有用功B．对水所做的功是额外功C．对水所做的功是有用功D．对水所做的功是总功【解析】由题意可知，该同学的目的是把水提上来，所以对水所做的功是有用功；在提水的过程中，也要对桶和绳做功，这部分功是额外功。
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11.小强利用如下图所示的滑轮组去拉物体，使 重为2 000 N的物体A在3 s内沿水平方向匀速移 动了6 m，若A所受地面的摩擦力=600 N,小强所 用拉力F= 250 N，则拉力F的功率为 1500 W， 该装置的机械效率是 80%．
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12．（2017•烟台）往车上装重物时，常常用长 木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所 示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高 1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力 为 400N ，若实际用力为500N，斜面的机械效 率为 80% ，重物受到的摩擦力为 100N ．（g 取10N/kg）．
解得G轮=80N， 动滑轮的质量：
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（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速 上升，在5s的时间内，人拉力做的功是多少？
用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s， 则物体A上升的高度： h=vt=0.2m/s×5s=1m， 由图可知n=2，则拉力端移动距离 s=2h=2×1m=2m， 不计绳重和摩擦，则绳端的拉力： 人拉力做的功： W总=Fs=250N×2m=500J．
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知识点1 有用功、额外功和总功 1.有用功：用符号 W有用表示. 2.额外功：用符号 W额外 表示. 3．总功：W总= W有用+W额外，且W总 > W有.
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【例1】下列说法中正确的是(C ) A.用水桶从井中提水的时候，对水桶做的功是
B.用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总
C.桶不小心掉到井里，从井里把桶捞上来的时
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(1)实验中用到的测量工具除刻度尺外还有什么？ 弹簧测力计
(2)实验中应沿竖直方向
拉动弹簧测力
计．
匀速
(3)下表记录了实验中的部分数据：请算出第4次
实验中的机械效率．(只写出计算结果)
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80% (4)分析1、2、3次实验数据，可知滑轮组机械效 率与 提升的物重 有关.
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理由：由表格数据可知，G钩1=2 N，G钩2=3 N， G钩3=4 N，钩码重的关系为G钩1＜G钩2＜G钩3； η1=80.0%，η2=85.7%，η3=88.9%，机械效率的 关系为η1＜η2＜η3； 动滑轮重的关系为G动1=G动2=G动3=0.5 N； 可得到的结论为：动滑轮重一定时，滑轮组所 提升的物体越重，机械效率越高； 所以这样认为．
一章机械功与机械能 11.3如何提高机械效率
导学目标 知识梳理 课堂导学 随堂检测
导学目标
导学目标 1．了解有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间 的关系. 2．知道机械效率，会用机械效率的公式进行简单的计 算，会测算滑轮组的机械效率. 3．知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法 和意义. 核心考点：机械效率的计算
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3. （2017•南充）将一个重为4.5N的物体沿斜面 从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长 1.2m，高0.4m，斜面对物体的摩擦力为0.3N （物体大小可忽略）．则下列说法正确的是（D） A．沿斜面向上的拉力0.3N B．有用功0.36J，机械效率20% C．有用功1.8J，机械效率20% D．总功2.16J，机械效率83.3%
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2. 下列有关功、功率、机械效率说法中正确的 是( B ) A．功率大的机械比功率小的机械做功多 B．功率大的机械比功率小的机械做功快 C．机械做有用功越多，机械效率越高 D．做功越多机械效率越高
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3.（2017•黑龙江）分别使用定滑轮、动滑轮、
两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速
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【例3】（2017•哈尔滨）用如图所示的装置研 究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是（D） A．弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动 B．测量机械效率的原理： C．机械效率与动滑轮重力的大小有关 D．提高机械效率可以通过 减小钩码的重力来实现
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【思路点拨】（1）只有在匀速拉动时，弹簧测 力计的示数才和拉力的大小相等； （2）影响滑轮组机械效率的主要因素是被提升 物体的重力及动滑轮的重力，被提升的物体越 重、动滑轮重力越小，滑轮组的机械效率越 高．
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8.（2017•无锡） 如图所示，用动滑轮匀速提起 重3N的物体，拉力F为2N，物体在10s内上升 1m．在此过程中，动滑轮的机械效率为 75% ， 拉力F的功率为 0.4 W，若要提高动滑轮提升 物体的效率，可以采取的措施是：
．
增加提升的物重、减小动滑 轮的重力、减小动滑轮与绳 子之间的摩擦力．
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二、填空题 6.一台起重机将重N的货物匀速提高了4m，起重 机做的有用功是 2.0×105 J，若起重机的机械效 率是80％，起重机所做的额外功是 5×104 J.
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7.用如图所示的滑轮组，将重为16N的物体以 0.2m/s的速度匀速提升，滑轮组的机械效率为 80%，若不计绳重及摩擦，拉力F为 10 N，拉力的功率为 4 W， 动滑轮的重力为 4 N．
D.桶不小心掉到井里，从井里把桶捞上来的时 候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用
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【思路点拨】（1）有用功就是人们为达到某一 目的而需要做的功；额外功是指人们在做功时， 并不需要做，但是为了达到目的而不得不做的 功． 区分有用功和额外功关键是要看目的是什么．
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【变式拓展1】暖水瓶重5 N，内装20 N的水， 小明同学从一楼打水送到二楼，暖水瓶在此过 程中升高了3 m，小明做的有用功是 60 J，额外 功是 15 J，总功是 75 J.
提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别
为η定、η动、η组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮 质量相等），则下列选项中正确的是（A）
A．η组＜η动＜η定 C．η定＜η动＜η组
B．η动＜η定＜η组 D．η定＜η组＜η动
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4.（2017•镇江）如图所示，用F=20N的拉力将 重G=30N物体匀速提升2m，不计轮轴间摩擦及 绳重，则动滑轮G动= 10 N，上述过程中有用功 W有= 60 J，动滑轮的机械效率η= 75%．
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知识点2 机械效率 1.机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率.通 常用机械效率来表示有用功占总功的百分比， 用η表示，其表达式为 η=W有/W总×100% , 机 械效率是一个比值，能反映机械性能的好坏， 机械效率越高，做功性能越好.
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【例2】如图所示，在研究斜面机械效率时，伟 华同学用160 N的力将重为240 N的箱子沿斜面 从底部推到高为0.1 m的顶端，已知斜面长为0.3 m，则他所做的有用功是 24 J，总功是 48 J， 机械效率是 50% .
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5.在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按 正确方法操作，如图是他实验中的情景，下表 是他记录的一组数据．
（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的 有用功为 0.25 J，人做的总功为 0.21 J．
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（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理 之处是 有用功大于总功 ；结合测力计放大 图，可知小强的错误是 弹簧测力计读数错．误 （3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应 该是 92.6 %．（保留1位小数）
知识梳理
1．在物理学中，把完成某项任务时有实用价 值的功，叫做 有用功 ；把其他无实用价值而 又不得不做的功，叫做 额外功 ；动力对机械 做的功叫做 总功。 2．在物理学中，把 有用功 跟_总__功____的比值 叫做机械效率．机械效率通常用 表示，其 计算公式为 ．
知识梳理
3．测算滑轮组的机械效率需要的器材是 刻度尺 和 弹簧测力计 ；需要测量的物理量是 重物G、拉力F、物体移动距离h和绳移．动的距离l
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4.如图5所示，工人利用动滑轮 在10 s内将重为100 N的重物（ 包括桶）沿竖直方向匀速向上 提升了Sm。若该动滑轮重10 N， 忽略绳与滑轮之间的摩擦，不 计空气阻力，则下列说法正确的是 B A．提升过程中，绳的拉力F做了500 J的功 B．提升过程中，绳的拉力F做了550 J的功 C．提升过程中，绳的拉力F做功的功率是50 W D．该滑轮装置的机械效率是100%
课后作业
1.（2017•来宾）下列关于机械效率的说法正确 的是（D） A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越少的机械，机械效率越低 C．做功越慢的机械，机械效率越低 D．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越 高
Hale Waihona Puke 课后作业2.下列有关机械效率、功、功率的说法中，正 确的是 （C ） A．机械效率越高，做功越快 B.功率越大，做功越多 C．机械效率越高，有用功占总功的比例越高 D.机械效率越高，做的有用功越多
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能力提升 三、实验题 13.（2017•丹东）小明在“测量滑轮组的机械 效率”实验中，测得的相关实验数据如下表 （装置中每个滑轮的质量均相同）
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（1）实验过程中，应使弹簧测力计竖直向上 匀速 拉动。在第3次实验中弹簧测力计的示数 如图乙所示，其示数为 1 N，第3次实验中滑 轮组的机械效率为 67% 。
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（2）比较1、2两次的实验数据可知：相同的滑 轮组， 物体的重力越大 ，滑轮组的机械小越高。 （3）测量结束后，小明想到甲图中的滑轮组还 有另一种安装方法，既可以省力，也可以改变 力的方向，请在丙图中画出绳子绕法。
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14.如图l3所示是小明测量杠杆机械效率的实验 情景(杠杆的重力忽略不计) (1)请在下表中把相关的数据填写完整
课后作业
9.用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm， 由图9可知，绳端受到的拉力F为 2 N，绳端移 动的距离s为 30 cm，滑轮组的机械效率η 为 83.33%.
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10．小明用一个动滑轮将重600 N的货物匀速提 高2 m，如果不计动滑轮重及摩擦，小明所用的 拉力大小是 300 N，实际上小明所用的拉力是 375 N，则机械效率是 80%．