2024年秋初中科學(xué)九年級(jí)上冊(cè)同步課件（浙教版）3.4.5機(jī)械效率

第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒4.5機(jī)械效率1學(xué)習(xí)目標(biāo)2課時(shí)導(dǎo)入3感悟新知4隨堂檢測(cè)5課堂小結(jié)有用功和額外功機(jī)械效率簡(jiǎn)單機(jī)械——斜面復(fù)習(xí)：2、這些能省力的機(jī)械能否省功呢?1、你學(xué)過(guò)哪些能夠省力的簡(jiǎn)單機(jī)械？省力杠桿、動(dòng)滑輪、滑輪組使用任何機(jī)械都不能省功知識(shí)點(diǎn)有用功和額外功11.有用功(W有用)：為了達(dá)到工作目的，必須做的功2.額外功(W額外)：為了達(dá)到工作目的，并非我們所

需要但又不得不做的功3.總功(W總)：動(dòng)力所做的所有功即有用功與額外功的總和

W總

=W有用

+W額外

分析：用水桶提水上3樓時(shí)，人做的有用功、額外功、總功。對(duì)水做功對(duì)空桶做功克服自身重力做功并不需要做，但又不得不做的功對(duì)人們有用必須做的功他們的目的是：把水提上三樓有用功額外功總功為有用功和額外功的總和。用水桶從井中提水的時(shí)候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是額外功?提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是額外功。從井里撈桶的時(shí)候,撈上的桶里帶了一些水,這種情況下哪部分是有用功,哪部分是額外功?提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是額外功。思考：思考：要把重100N的沙子運(yùn)上三樓。有下列三種辦法。同學(xué)們討論一下：哪種辦法最好，哪種辦法最不好，為什么？W有用1

=G沙

hW額外1

=(G桶

+G人)hW總1

=(W有用1

+W額外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額外2

=(G桶

+G輪)hW總2

=(W有用2

+W額外2)=

(20N+10N)×6m=180J=780JW有用3

=G沙

h

=600JW額外3

=(G袋

+G輪)hW總3=(W有用3+W額外3)=(5N+10N)×6m=90J=690J方法3最好，方法1最不好有用功無(wú)論采取那種方法都必須做的功。即：為達(dá)到目的所必須做的功。(1)舉高重物時(shí)：W有用=G物·hW有用=f摩擦·S物(2)在粗糙水平面上移動(dòng)物體時(shí)：額外功(1)克服機(jī)械自重做功W額外=G動(dòng)滑輪·h使用動(dòng)滑輪或滑輪組時(shí)：(2)克服機(jī)械間的摩擦做功使用斜面時(shí)：W額外=f摩擦·L總功動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功。(有用功和額外功的和等于總功。)W總=W有用+W額外公式(1)

：公式(2)

：W總=F·SF：作用在機(jī)械上的動(dòng)力S：動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離(1)機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示，沒(méi)有單位.1.定義：有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率(η)(2)機(jī)械效率總小于1.(因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣?2.公式：%3.特點(diǎn)：知識(shí)點(diǎn)機(jī)械效率2計(jì)算上述三種提沙方法中的機(jī)械效率η分別為多少？η2=W有用2W總2

=600J780J=76.9%η3

=W有用3W總3

=600J690J=87.0%η1

=W有用1W總1=

600J3120J=19.2%有用功相同，額外功越少機(jī)械效率越高提升移動(dòng)例：用一動(dòng)滑輪將400N的貨物勻速提高2m，所用拉力是250N，求有用功、額外功、總功.和動(dòng)滑輪的機(jī)械效率各是多少？已知：G=400Nh=2mS=4mF=250N求：W有用W額外W總ηW額外=W總

—W有用=1000J－800J=200J思考：1、起重機(jī)的機(jī)械效率是60%，它表示什么意思？1.使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比60%2.也可以說(shuō)有用功在總功中占有60%，另外額外功占40％有用功所占總功的比例越大，機(jī)械效率越高。2、機(jī)械功率與機(jī)械效率有什么區(qū)別？機(jī)械功率是描述做功快慢的科學(xué)量，他的單位是瓦特；而機(jī)械效率是描述有用功占總功的比值，無(wú)單位。3、影響動(dòng)滑輪的機(jī)械效率的因素有哪些？

減輕動(dòng)滑輪自重減小滑輪轉(zhuǎn)軸間的摩擦力增加提升的物重。減輕繩重4、如何提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率？

①動(dòng)滑輪自重、滑輪摩擦、繩重②提升的物體重力機(jī)械效率是表示機(jī)械性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。一般的滑輪組的機(jī)械效率為50%～70%，起重機(jī)的機(jī)械效率是40%～50%，抽水機(jī)的機(jī)械效率為60%～80%。在使用機(jī)械時(shí)，總是盡可能減小額外功以提高機(jī)械效率。提高機(jī)械設(shè)備的機(jī)械效率有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。提高機(jī)械效率的方法(1)減小摩擦(2)減小機(jī)械本身的重力(3)技術(shù)改造，提高機(jī)械性能思考：斜面可以省力嗎？用如圖所示兩種方法提升同一重物到相同的高度，拉力的大小與重力的關(guān)系如何？利用斜面可以省力知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)單機(jī)械——斜面3利用斜面可以更省力地將貨物從低處搬運(yùn)到高處。例：盤山公路；

利用斜面搬運(yùn)重物等。斜面作為一種簡(jiǎn)單機(jī)械，使用時(shí)也同樣存在著一個(gè)效率高低的問(wèn)題?；顒?dòng)：測(cè)量斜面的機(jī)械效率1．如圖所示，將1塊長(zhǎng)木板的一端墊高，構(gòu)成一個(gè)斜面，用刻度尺測(cè)出斜面的長(zhǎng)s和斜面的高度h。2．用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小車的重力。3．用彈簧測(cè)力計(jì)沿著斜面把小車從斜面底端勻速拉到頂端，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。4．改變斜面的傾斜程度，重復(fù)上述步驟2次。5．將測(cè)量結(jié)果記錄在下面的表格中。注意：①要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)物體;②拉力要與斜面平行;③及時(shí)記錄數(shù)據(jù)。得出結(jié)論：對(duì)光滑程度相同的斜面，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高。斜面的傾斜程度

小車重力G(牛)

斜面高度h(米)沿斜面拉力F(牛)斜面長(zhǎng)s(米)

有用功W有用(焦)

總功W總(焦)

機(jī)械效率η

較緩

較陡

最陡

例：斜面高10cm，長(zhǎng)為50cm，把一質(zhì)量為100kg的物體，沿斜面拉上頂部，所用時(shí)間是４s，需用的拉力為300Ｎ，求：(1)此過(guò)程做的有用功多大？總功多大？(2)所做有用功的功率是多大？(3)斜面的機(jī)械效率？Ｆ100J;150J(2)66.7%(3)25W解：(1)因?yàn)镚=mg=100kg×10N/kg=1000N，h=0.1m，所做的有用功為：W有用=Gh=1000N×0.1m=100J由于F=300N，s=0.5m，拉力F對(duì)物體做的總功為：W總=Fs=300N×0.5m=150J，(2)有用功率為：P=W有/t=100J/4s=25W。(3)斜面的機(jī)械效率為：η=W有/W總×100%=100J/150J×100%≈66.7%。答：(1)有用功100J；總功150J。(2)有用功的功率為25W。(3)斜面的機(jī)械效率66.7%。1.甲、乙兩種機(jī)械在做功過(guò)程中，甲的機(jī)械效率比乙的機(jī)械效率高，這表明(

)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.甲做的額外功比乙做的額外功少

D.甲做的有用功與總功的比值比乙大D2.如圖所示，小明用桶把一些沙子從一樓運(yùn)上三樓。在此過(guò)程中(

)A.小明克服自身重力所做的功是總功

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額外功

D.小明克服桶的重力