滬粵版九年級上冊初三物理課件 11.3 如何提高機械效率

1、第十一章 機械功與機械能11.3 如何提高機械效率1課堂講解2課時流程有用功和額外功機械效率課后作業(yè)逐點導(dǎo)講練課堂小結(jié)當(dāng)堂檢測小明家住在二樓，買了一批木料，可以直接用手拉到二樓，也可以使用動滑輪，使用動滑輪的作用為了省力。思考：用手直接對木料做功與手對機械做功相等嗎？ 為什么？知1導(dǎo)1知識點有用功和額外功人提沙子做功1對砂子做功2對桶做功3克服自重做功人拉滑輪做功1對砂子做功2對桶做功3對動滑輪做功人拉滑輪做功1對砂子做功2對口袋做功3對動滑輪做功知1導(dǎo)歸 納知1導(dǎo)有用功：有實用價值功，用W有用表示。額外功：沒有實用價值但又不 得不做的功， 用W額表示。總功：有用功與額外功的總和，用W總表示。

2、W總= W有用+ W額外定義多選關(guān)于有用功與額外功的說法，正確的是( )A用水桶從井中提水時，對水做的功是有用功，而對水桶做的功是額外功B用水桶從井中提水時，對水桶做的功是有用功，對水做的功是額外功C當(dāng)水桶掉進井里，需要將水桶打撈上來時，對水桶做的功是有用功，而對桶內(nèi)的水做的功是額外功D從井中打撈水桶時，對水做的功是有用功，對水桶做的功是額外功知1講 【例1】 A、C知1講【解析】用水桶從井中提水的目的是為了從井中得到水，所以 對水做的功是有用功，而對水桶做的功是我們不需要 但又不得不做的，是額外功，故A正確，B錯誤；從井中打撈水桶的目的是為了從井中撈起水桶，因此 對水桶所做的功是有用功，對水

3、所做的功是額外功， 故C正確，D錯誤?？?結(jié)知1講拓展：三種機械各種功的比較機械功杠桿滑輪組(提重物)斜面有用功W有用GhW有用GhW有用Gh額外功克服杠桿本身重力、摩擦力所做的功W額外W總W有用克服動滑輪重、繩重、摩擦力所做的功W額外W總W有用若不計繩重、摩擦力，W額外G動h克服摩擦力所做的功W額外W總W有用W額外 fL總功W總FsW總FsW總FL知1練用鐵桶從井中打水，此過程中()A人對鐵桶做的功是額外功B人對水做的功是額外功C人對水和鐵桶做的功都是額外功D人對水和鐵桶做的功都是有用功1 知1練亮亮和體重較大的爸爸幫助鄰居各扛一袋質(zhì)量為5 kg的大米，從一樓爬到三樓，爸爸用時較短。則亮亮與

4、爸爸所做的()A有用功相等 B總功相等C總功率相等 D有用功和總功的比值相等2 知2導(dǎo)2知識點機械效率你知道生活中的“率”一詞嗎？種子的發(fā)芽率、樹的成活率粉筆利用率時間的利用率 上述的幾個“率”=有用的量/總量表示事物某一方面的優(yōu)劣。知2講 有用功跟總功的比值叫機械效率。 機械效率一般用百分數(shù)表示，沒有單位。 機械效率會大于1嗎？為什么？ 有用功總小于總功，所以機械效率總小于1。 定義公式思考知2講機械效率公式：知2講起重機的機械效率是60%它表示什么意思？使用起重機提升重物時所做的有用功跟總功的比值是60%，也可以說有用功在總功中占有60%，另外的40%是額外功。知2講要測出滑輪組的機械效率

5、，需要求出有用功和總功，為此需要測出哪些物理量？每個量怎樣測量？【討論】【設(shè)計實驗】用滑輪組提升物體，W有=Gh，W總=Fs，所以需要測出物重、拉力、物體上升的高度、繩子前進的距離?？潭瘸摺^碼、彈簧秤、滑輪組兩個、鐵架臺、長約2 m的細繩?！緦嶒炂鞑摹恐?講1、測出一個鉤碼的重力2、在滑輪組甲（一動一靜）上掛兩個鉤碼，記下鉤碼和 繩子自由端的位置。勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼上 升一定高度，讀出測力計示數(shù)，用刻度尺測出鉤碼上 升高度和繩自由端移動距離3、在滑輪組乙上（兩動兩靜）掛兩個鉤碼 重復(fù)上述實驗4、在滑輪組乙上掛四個鉤碼重復(fù)上述實驗5、記錄數(shù)據(jù)，并計算三次實驗的機械效率【實驗步驟】知2講

6、鉤碼重G/N112鉤碼上升高度h/m0.10.10.1有用功W有/J0.10.10.2拉力F/N0.40.30.5繩端移動距離s/m0.30.50.5總功W總/J0.120.150.25機械效率83.3%66.7%80%【實驗數(shù)據(jù)】知2講【分析討論】1. 比較兩次兩種滑輪組有什么不同？機械效率有何差異？2.分析影響滑輪組機械效率的因素是什么？【請你思考】影響滑輪組機械效率的因素1. 滑輪組輪與軸及輪與繩之間的摩擦 (減小摩擦可以減少額外功，提高機械效率)2. 所提升的物重 (物重增加，機械效率也提高)3. 動滑輪的自重 (減少動滑輪的重力，機械效率也提高)知2講【請你思考】如何提高機械效率 ？

7、改進機械的結(jié)構(gòu)，減小機械自重例如：動滑輪太重，使滑輪組機械效率很低，換用較輕 滑輪就可提高其機械效率。減小機械間的摩擦力例如：加強機械運動部位的潤滑。知2講 圖中剪刀剪紙的機械效率為80%，這表示()A若作用在剪刀上的動力是1 N，則阻力是0.8 NB若作用在剪刀上的阻力是1 N，則動力是0.8 NC若作用在剪刀上的動力做功1 J，則有0.2 J 的功用于剪紙D若作用在剪刀上的動力做功1 J， 則有0.8 J 的功用于剪紙【例2】 D知2講【解析】利用剪刀的目的是剪紙，所以剪紙做的功是有用功。由機械效率為80%知，如果動力做功1 J，有0.8 J用 于剪紙，0.2 J是額外功。知2講在“探究滑

8、輪組的機械效率”時，小明利用兩組滑輪組進行了5次測量，用一個動滑輪和一個定滑輪測得前4組數(shù)據(jù)，用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得第5組數(shù)據(jù)，測得數(shù)據(jù)如下表： 實驗次數(shù)動滑輪重G動/N物重G/N物體上升高度h/m動力F/N動力作用點移動距離s/m滑輪組的機械效率/%10.510.10.70.347.620.510.20.70.647.630.520.11.10.360.640.540.120.35140.10.5【例3】 知2講(1)請根據(jù)前四組數(shù)據(jù)，在圖甲中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法；(2)實驗中應(yīng)沿豎直方向_拉動彈簧測力計；(3)表格中編號處數(shù)據(jù)應(yīng)為_；根據(jù)圖乙中彈 簧測力計可知編號數(shù)據(jù)應(yīng)為_N；

9、 勻速66.71.6知2講(4)由表中第1、2組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與_無關(guān)；(5)由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與摩擦和_有關(guān)；(6)有的同學(xué)認為：“機械越省力，它的機械效率越高”，你認為這句話是_(填“正確”或“錯誤”)的；你是用小明收集的數(shù)據(jù)中_兩組數(shù)據(jù)對比分析來判斷的。 物體被提升的高度錯誤4、5被提升的物重知2講(1)由前4組實驗數(shù)據(jù)知，s3h，所以滑輪組由3段繩 子承擔(dān)物重，因此應(yīng)從動滑輪繞起，如圖所示；(2)實驗中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，這樣才 能準(zhǔn)確測出拉力的值；(3) 66.7% ； 由圖知，彈簧測力計的分度值為0.2 N，所以其示 數(shù)為1.

10、6 N；【解析】知2講(4)第1、2組數(shù)據(jù)，動滑輪重、物體重相同，物體被提 升的高度不同，機械效率相同，可知同一滑輪組的 機械效率與物體被提升的高度無關(guān)；(5)第3、4組數(shù)據(jù)，動滑輪、物體被提升的高度相同， 被提升的物體重不同，機械效率不同，可知同一滑 輪組的機械效率與摩擦和被提升的物重有關(guān)；知2講(6)由表格中數(shù)據(jù)知，第5組滑輪組由5段繩子承擔(dān)物重， =50%由計算可知，第5組比第4組滑輪組省力，但 機械效率更低，所以“機械越省力，它的機械效率 越高”的說法不正確。總 結(jié)知2講 此題是“探究滑輪組的機械效率”實驗，考查了滑輪組機械效率的計算，根據(jù)數(shù)據(jù)分析影響滑輪組機械效率的因素，同時考查了有

11、關(guān)滑輪組的組裝及彈簧測力計的讀數(shù)問題，要細心分析每一個問題。1一個人利用如圖所示的滑輪組提起一個重2 400 N的重物，所用的拉力是500 N繩子自由端被拉下4 m下列說法正確的是( )A.總功是9 600 J，機械效率是21%B.有用功是1 200 J，機械效率是60%C.有用功是2 400 J,機械效率是83%D.總功是2 000 J機械效率是50%知2練知2練2工人師傅利用如圖所示的裝置勻速提升重物，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是()A增大提升重物的速度，可以增大有用功B減小定滑輪的重力，可以減小額外功C增大提升重物的高度，可以提高機械 效率D減小動滑輪的重力，可以提高機械效率 有用功

12、額外功總功機械效率測算滑輪組斜面1. 有用功跟總功的比值叫機械效率，機械效率永遠小 于1。2. 機械效率指的是有用功在總功中占的比例，與功率 沒有必然的關(guān)系。3有用功和總功的認識：機械做功目的有用功(W有)總功(W總)杠桿使物體上升一定的高度GhFs滑輪組斜面滑輪組使物體水平前進fs物FsF 通過學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，使用機械不僅不能省功，而且還必須做一定量的額外 功。那么，請你評述一下使用機械還有什么價值。機械效率越高的簡單機械必定是( )A.越省力 B.越省功C.有用功越多 D.有用功占總功的比例越大12俗話說“竹籃打水一場空”，此過程中，對_做的功是有用功，對_做的功是額外功，這一現(xiàn)象所包含的物理道理是機械效率_(填“高”或“低”)。3 如圖所示，用甲、乙兩種裝置勻速提升同一重物，若每個滑輪重相同，且物重大于滑輪重，不計摩擦及繩重。則下列說法正確的是()A甲較省力，機