浙教版科学九上简单机械-机械效率 (2)

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浙教版九年级科学上册3.4简单机械-机械效率

机械效率学习目标：1.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。

2.能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的。

能利用机械机械效率的公式进行简单的计算。

3.通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大有关。

学习重点：机械效率。

学习难点：测滑轮组的机械效率。

学习过程：一.学习探究：探究1.有用功和额外功，阅读教材85-86页勾画知识点，完成下面问题。

功的分类：（1）有用功__________________________________________________________。

（2）额外功___________________________________________________________。

（3）总功_____________________________________________________________。

（4）三者关系___________________________________。

探究2.机械效率，阅读教材86页勾画知识点，小组讨论例题的解法。

完成下面问题。

机械效率：（1）定义_____________________________________________________________。

（2）公式______________________。

（3）例题解答探究3．测量滑轮组的机械效率实验：按如图1所示的方式组装好滑轮组，并使用滑轮组提起相应的重物，将三次实验数据填写在下表中，比较三次测算的机械效率是否相等。

名称拉力F/N弹簧测力计上升的距离s/m总功W总/J钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有/J机械效率η甲0.24 6 0.5 2乙0.4 6 1 2丙0.3 1 2结论：1．同一滑轮组，____________越大，机械效率越大，所以滑轮组可以增大___________，提高机械效率。

2．相同载重的情况下，________________重力越小，机械效率越高，所以减小滑轮组中____________，减小额外功占总功的比例，提高机械效率。

3.4简单机械机械效率(二)—浙教版九年级科学上册课件

3、η= G /(G +G )只有在不计摩擦和绳重时可用 =结G论物：h/FS= G物h/Fnh= G物/Fn ·
物物建克立服假物设体：重所做的功Gh
。
克服动滑轮重、绳重、摩擦阻力所做的功
动
η=W有用/W总=G物h/(G物h+G动h)
1 物体上升的高度h/cm
2
3
机械效率
η
结论：同一滑轮组，提升物体的重力越大·，机械效率越大
思考：测滑轮组的机械效率为什么要匀速拉动时读数而不是静止时读数？
静止时绳子与滑轮之间相对静止没有摩擦力，测得的拉力比匀速拉动时小，机械效率会偏大
证明一对公式η=W有用/W总进行推导证明
由同一滑轮组提升重物，若被提升重物越重
例1、用如下图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦
（1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，此时滑轮
组的机械效率是多少？
（2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时，（2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时，绳端拉力做功的功率是多少？此时滑轮组的机械效率是多少？
提出问题：探究滑轮组机械效率与
的关系
η=W有用/W总=G物h/(G物h+G动h)
公式推导：η=W有用/W总
例2、如图滑轮组，动滑轮重10牛，提升100牛的重物时，它的机械效率是多少？提升200牛的重物时，它的机械效率又是多少？（不计摩擦和绳重）
物体计上升的算高度h/滑cm 轮组机械效率的公式
=G物h/FS= G物h/Fnh= G物/Fn
1实绳、验η原=端W理有：用拉/W总力=G物做h/FS功的功率。是多少？此时滑轮组的机械效率是多
少？绳端移动的距离s/cm

简单机械-机械效率初中完全同步系列浙教版科学九年级上册(2021年初二科学浙江版)

学习目标
1 了解有用功、额外功、总功概念 2 掌握机械效率的计算公式
复习提问
1.做功的两个必要因素是什么？
作用在物体上的力物体在力的方向上通过的距离
2.功的计算公式是什么？ W=Fs 3.简单机械的作用是什么？
省力使用简单机械的作用省距离
改变力的方向
使用简单机械可以省力，或者省距离，能省功吗？
总功W总：有用功与额外功的总和，即 W总=W有+W额
注：通常总功指对机械所施加的动力所做的功
机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率
公式： W有 X100%
W总
(1)机械效率一般用百分数表示，没有单位 (2)有用功总小于总功,所以机械效率总小于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%，另外的40％是额外功．
如何提高机械效率
1.减小动滑轮自重来减少额外功 2.减小机械间的摩擦力来减少额外功 3.增加提升物体的重力来增加有用功
小结：
有用功：对人们有用的功额外功：人们不需要但又不得不做的功
总功：有用功与额外功的总和
W总 W有 W额
机械效率：有用功跟总功的比值
公式： W有
W总
W有 W总 ∴ 永远小于1
用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？
解： W有 G h 200 N 9m 1800 J
W总 F s 120N 18m 2160J
ηW有 W总来自1800J 2160J
83.3%
答：有用功是1800J,总功是2160J,机械效率是83.3%

浙教版九年级科学物理、简单机械的机械效率的计算和分析

之一。

B、绕成三段绳子时：F＝1／3G总，S＝3h。

最后一段从动滑轮绕出来直接
承担重力，因此这时有三段绳子承担总重，所以动力是总重的三分之一。

（2）分析归纳：使用滑轮组的时候，重物和动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所用的动力就是总重的几分之一，动力（或绳子自由端）移动
的距离S就是重物升高的距离h的几倍。

即F＝1／nG总，S＝nh，n为绳子的
段数，省了力就要多移动距离。

（3）绕绳子的规律：段数为偶数时，绳子固定端与定滑轮框架上的挂钩相连；为奇数时，绳子固定端与动滑轮框架上的挂钩相连。

三、机械效率
1、有用功、额外功和总功
有用功（W有用）：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功。

额外功（W额外）：对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功。

总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功。

W额外＝W总—W有用
2、机械效率
机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。

注：有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。

机械效率用百分数表示，没有单位。

3、提高机械效率
采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。

（1）减小摩擦（2）减小机械本身的重力
4、斜面——种可以省力的简单机械
例：盘山公路——斜面越缓越省力
作业布置
教学反思
主管签字（课前）：主管签字（课后）：。

3-4 简单机械(2)-2023-2024学年九年级科学上册讲练测(浙教版)(原卷版)

3.4 简单机械（2）目录模块一知识网络 (1)模块二知识掌握 (2)知识点一、机械效率 (2)知识点二、测量斜面的机械效率 (3)【巩固提高】 (6)模块一知识网络学习目录知识重点模块二知识掌握知识点一、机械效率1.有用功：必须要做的这部分功。

2.额外功或无用功：不需要，但又不得不做的那部分功。

3.总功：与的总和。

符号公式：。

4.机械效率：跟的比值。

符号公式：η=W有用/W总=Gh/FL×100﹪W有用＜W总η＜15.常考机械的有用功、总功、机械效率计算[例题1]（2022秋•余姚市校级期末）关于机械效率，下列说法正确的是（）A．机械效率越大，越省力B．机械效率越大，做功越多C．机械效率越大，功率越大。

D．机械效率越大，额外功在总功中所占的比例越小[例题2]（2022秋•余姚市期末）“建设美丽城市，优化市内交通”，宁波市计划建设地铁五号线。

地铁的建造过程需要大型机械——盾构机。

如图是地铁建设施工挖隧道的盾构机正面，下列关于工作中的盾构机说法正确的是（）A．做的功越多，机械效率越高B．做功多的盾构机，功率大C．延长工作时间，可提高机械效率D．做功越快的盾构机，功率越大[例题3]（2023•鹿城区模拟）如图甲所示，用一个动滑轮匀速提升重为600N的物体，在卷扬机拉力F的作用下，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙所示。

已知动滑轮受到的重力为20N，不计绳重和轮与轴间的摩擦。

下列说法正确的是（）A．以动滑轮为参照物，物体是向上运动的B ．物体上升的速度是20m/sC ．卷扬机拉力F 的功率是62WD ．机械效率为90.67%[例题4] （2023•杭州模拟）如图所示，拉力F 为5N ，物体A 以0.1m/s 的速度在物体B 表面向左做匀速直线运动（B 表面足够长）；物体B 静止在地面上，受到地面水平向左4N 的摩擦力，弹簧测力计示数为12N 。

下列说法正确的是（）A ．拉力F 的功率为1.0WB ．物体A 受到的摩擦力为16NC ．滑轮组的机械效率为75%D ．拉力F 增大到10N 时，物体B 开始向左运动[例题5] （2021秋•西湖区期末）小金用如图所示装置和相关的实验仪器探究斜面机械效率的影响因素，斜面长为L ，高为h ，他用沿斜面向上的拉力F 把重为G 的物体从斜面底端匀速拉到顶端。

浙教版九年级科学上册3.4简单机械-《机械效率》学案

《机械效率》学案一、教师寄语：学习和工作中最重要的提高效率二、学习目标：1、知道什么是有用功、额外功和总功；2、知道什么叫机械效率，知道计算公式，知道机械效率总小于1；3、知道提高机械效率的意义和主要方法；4、学习组装滑轮组和会测滑轮组的机械效率；会测斜面的机械效率；5、通过学生实验，使学生进一步明确机械效率取决于有用功在总功里所占的百分比，从而了解提高机械效率的途径。

学习重难点重点：1、使用任何机械都要做额外功；2、滑轮组的组装，重物上升距离、绳端通过距离的测量。

难点：1、有用功、总功的正确判断，理解效率的物理意义；2、实验的原理。

三、课前展示：1、功的原理告诉我们，使用任何机械都不能省功，实际上使用机械还要多做功。

例如用动滑轮提升重物时，把滑轮本身也提起来了，滑轮受到重力作用，也发生了一段距离，对滑轮也有做功。

另外滑轮与绳子之间存在着摩擦，克服阻力也要多做功。

2、有用功（W 有用）：__________________________________________________。

3、额外功（W 额外）：_________________________________________________。

4、总功（W 总）：__________________________________________。

5、机械效率(η):定义：________________叫机械效率，即__________的百分比。

公式：总有用＝W W η四、自主探究1、右图中分别用三种方式把沙子提到装修的楼上去，哪些是有用功？哪些是额外功？总功？⑴几个基本概念：有用功W 有用：将重物提升一定高度所做的功额外功W 额外：克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功总功W 总：手的拉力对动滑轮做的功⑵三者之间的关系：额外有用总＋＝W W W 或 W Fs =总⑶机械效率的概念：物理学中，将有用功与总功的比值叫做机械效率。

有用功总小于总功，所以机械效率总小于1；机械效率用百分数表示，没有单位。

浙教版九年级科学上册 3.4简单机械(答案不完整)

简单机械（一）一、选择题1.下列关于杠杆的说法正确的是( D )A.杠杆不一定是硬棒B.支点一定在杠杆的中点C.杠杆一定是直的D.杠杆可以是弯的D )2.关于力臂,下列说法中不正确．．．的是(A.支点到动力作用线的距离叫动力臂B.阻力作用线到支点的距离叫阻力臂C.力臂不一定沿杠杆方向D.当力的作用线通过支点时,力臂的长度等于零3.在棉产区，每年秋天拨去地里的棉杆是农民们的一项繁重的体力劳动。

王刚仿照钳子的结构改制成的一种农具解决了这一问题,如图所示。

使用时,将小铲着地,用虎口夹住棉杆的下部,然后,在套管上用力,棉杆就拨出来了。

将该农具整体视为杠杆，则关于支点、动力作用点、阻力作用点的对应位置，下列叙述中正确的是（ C ）A．转轴、虎口、套管 B.小铲、套管、虎口C．小铲、虎口、套管 D.虎口、转轴、套管4.如下图所示是开汽水瓶盖的开瓶器，它可看成一个杠杆。

当使用开瓶器开汽水瓶盖时，这个杠杆受到的动力和阻力的示意图可能是下图的哪一个。

( B )5．人体内也存在着杠杆，如图所示，当人踮足时，足可以视为杠杆，此杠杆的支点是（ C ）A．A点 B.B点 C.O点 D. 脚尖6.如图所示的各图中，杠杆AB的支点为O，F为作用在杠杆上的力，能正确表示F 的力臂L的是（ A ）7.如图所示，黄亮用撬棒撬石头。

为了将石头撬动，下列给撬棒施加的动力中，正确的是（ A ）A．只能沿图示方向施加动力B．可以沿撬棒斜向左上方向施加动力C．可以沿撬棒斜向右下方向施加动力D．可以沿垂直撬棒向下方向施加动力二、填空题8．一根如果在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫杠杆，使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫做阻力，从支点到动力作用线的距离叫做动力臂，从支点到阻力作用线的垂直距离叫做阻力臂。

三、综合题9．图甲中某人用筷子夹菜，请在图甲的任一根筷子上、图乙的铡刀上分别画出支点、动力臂和阻力臂。

四、计算题10．下图中的杠杆，O为支点，OA长为L，F1、F2、F3、F4为作用在A点的四个力。

【精品讲义】浙教版科学 9年级上册 3.4.2 简单机械——滑轮、机械效率(学生版)

第3章能量的转化与守恒3.4-2简单机械——滑轮、机械效率目录 (1) (4) (5) (7) (11)1.定滑轮周边有小槽，能绕中心轴转动的小轮叫做滑轮。

滑轮分定滑轮、动滑轮两种。

用定滑轮、动滑轮又可以组装成不同的滑轮组。

定滑轮——使用时，轴固定不动。

特点：不能省力，但能改变力的方向。

实质：相当于一个等臂杠杆。

(支点为滑轮的轴心，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径)。

【归纳提升】该滑轮工作时，滑轮的轴位置不随重物一起移动，把这种滑轮叫定滑轮。

定滑轮不省力(使用定滑轮提升重物G时，若不计绳重及摩擦，则绳子自由端所用的拉力F＝G)，不省距离(使用定滑轮提升重物时，若重物被提升h，则绳子自由端移动的距离s＝h)，能改变力的方向(不管沿哪个方向拉绳子，在不计绳重及摩擦时，拉力F＝G)。

定滑轮在使用时，相当于一个等臂杠杆，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。

2.动滑轮(1)定义：使用时轴随物体一起运动的滑轮。

(2)特点：能省一半的力，但费距离，不能改变力的方向。

(3)实质：相当于动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆。

(支点为滑轮与绳子相切的切点，动力臂等于滑轮的直径，阻力臂为滑轮的半径)。

【归纳提升】该滑轮工作时，滑轮的轴随重物一起移动，把这种滑轮叫动滑轮。

动滑轮省力(使用动滑轮提升重物G时，若不计绳重及摩擦，则绳子自由端所用的拉力F＝1/2G)，费距离(使用动滑轮提升重物时，若重物被提升的高度为h，则绳子自由端移动的距离s＝2h)，不能改变力的方向。

当竖直向上用力时，动滑轮的动力臂为轮的直径，阻力臂为轮的半径，因此，动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。

3.滑轮组(1)构成：实际应用时，常常将动滑轮和定滑轮组合而成滑轮组。

(2)特点：使用滑轮组，可以省力，有的可以改变力的方向，但费距离。

(3)使用时，动滑轮和物体的总重由几股绳子承担，那么拉起物体所用的力就是总重的几分之一。

【知识探究】利用刻度尺进一步测量重物上升的高度及绳子自由端移动的距离，你能发现什么规律呢？绳子自由端移动的距离s＝nh(h表示物体上升的高度)，因此，使用滑轮组虽然省力但费距离。

浙教版科学九年级上第3章第三节认识简单机械(机械效率)

4m，不考虑绳重和摩擦，求：
(1)克服货物重力做的功
F
(2)拉力做的功
(3)机械效率；
(4)若用此滑轮组提升3200N的货物，
所需拉力为多少?
F
A
水平方向：有用功：克服摩擦做功 W有用= f s物总功：拉力做功 W总=FS绳 S绳= ns物
f
滑轮的机械效率
竖直方向：有用功：克服重力做功 W有用=G物h 总功：拉力做功 W总=FS绳 S绳= nh
水平方向：有用功：克服摩擦做功 W有用= f s物总功：拉力做功 W总=FS绳 S绳= ns物
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）斜面的机械效率？（3）所做有用功的功率是多大？
Ｆ
斜面的机械效率
W有用=Gh W总=Fs
一人用滑轮组提升2000N的货物，
所用拉力600N，绳子自由端拉下
关于机械效率，下列说法中正确的是（） A、机械效率越高，做功越多 B、机械效率越高、越省力 C、机械效率越高，额外功在总功中占的比例越小 D、机械效率越高，机械的功率越大
例1.某人用图示的滑轮组提升2000N
的重物，所用拉力是800N，绳子自
由端被拉下4m。⑴这个人做的总功
是多少焦？⑵有用功是多少焦？⑶
目的：提水有用功：提水所做的功。额外功：提水桶所做的功。总功：拉力做的功。
目的：把沙子运到三楼有用功：克服沙子重力做的功
W有用=G沙 h W总=(G 沙+ G 人+ G 桶）h
二、机械效率
1.有用功跟总功的比值叫做机械效率.