沪粤版物理九年级上册 11.3 如何提高机械效率(第二课时)习题课件(共30张PPT)

(共30张PPT)
第十一章　机械功与机械能
11.3　如何提高机械效率(第二课时)
学习目标
课前预习
课堂达标
易错辨析
课程标准(2022年版) 学习目标
1.知道机械效率. 2.了解提高机械效率的意义和途径. 1.会比较机械效率的高低.
2.能够计算常见简单机械的机械效率.
回顾上节课所学的知识：
(1)滑轮组的机械效率总是一定的吗
不是，机械效率会发生改变.
(2)滑轮组的机械效率可能与哪些因素有关
滑轮组的机械效率可能与物体的重力、动滑轮的重力、绳子与滑轮的摩擦和绳子股数有关.
(3)如何才能提高滑轮组的机械效率
①减小动滑轮的重力；
②减小绳子与滑轮间的摩擦；
③增大物体的重力.
滑轮组机械效率的计算
简单机械 定滑轮 动滑轮、滑轮组 水平匀速拉动物体
有用功 W有用＝　 　(G表示物体重力，单位为N；h表示物体上升高度，单位为m；W有用表示有用功，单位为J) W有用＝　 　(物体受到的摩擦力为f；物体移动的距离为s物；绳端的拉力为F；绳端移动的距离为s；承担重物的绳子段数为n)
　fs物　
　Gh　
总功(F为拉力， s为绳端沿拉力方 向移动的距离) W总＝Fs (s＝h) W总＝Fs (s＝nh，n为承担物重的绳子的段数)
机械效率
【例1】(1)如图甲所示，用重为 50 N的动滑轮，把450 N的重物匀速提升了2 m，则拉力为　 　N，绳子自由端移动的距离为　 　m，做的有用功是　 　J，总功是　 　J，动滑轮的机械效率为　 　.(不计绳重及摩擦)
　90%　
　1 000　
　900　
　4　
　250　
①重物上升的速度为　 　m/s.
②绳子自由端移动的距离为　 　m.
③拉力F的大小为　 　N.
④拉力做的功为　 　J.
⑤拉力F的功率为　 　W.
⑥有用功为　 　J，额外功为　 　J.
⑦滑轮组的机械效率为　 　.
　88.9%　
　100　
　800　
　450　
　900　
　150　
　6　
(2)如图乙所示滑轮组，每个滑轮重50 N，用这个滑轮组把400 N的重物在2 s内匀速提升2 m，不计绳重和摩擦(g取10 N/kg).
　1　
⑧若将滑轮组的绕线改为如图丙所示的情形，同种情况下，滑轮组的机械效率　 　(选填“变大”“变小”或“不变”).
　不变　
(3)如图丁所示，用F＝50 N的力通过滑轮组水平拉重力为300 N的物体，使其向左匀速运动2 m，已知物体受到水平地面的摩擦力为60 N，则在这过程中拉力F做的功为　 　 J，该滑轮组的机械效率为　 　(忽略绳子和动滑轮的重力).
　60%　
　200　
【举一反三】
1.工人借助如图所示的装置，在20 s时间内将700 N重的货物匀速提升了4 m，已知他对绳子的拉力为500 N.该过程中，拉力做的功为　 　J，工人所用装置的机械效率为　 　.
　70%　
　4 000　
2.如图所示，用滑轮组将物块从位置A匀速拉到位置B，请在图中画出最省力的绕线方法；物块移动的距离为　 　cm；若此时绳子自由端所用拉力为10 N，物块受到的摩擦力为18 N，滑轮组的机械效率为　 　.
　 60%　
　10　
答案图


简单机械 斜面
有用功 W有用＝　 　(G表示物体重力，单位为N；h表示物体上升高度，单位为m；W有用表示有用功，单位为J)
总功 W总＝　 　(F为拉力，s为绳端沿拉力方向移动的距离)
机械效率
　
Fs　
　
Gh　
斜面机械效率的计算

【例2】如图所示，某人用F＝40 N的拉力将一个重为180 N的物体匀速拉上高 h＝1 m、长s＝6 m的斜面，则此人对物体做的总功为　 　J，额外功为　 　J，斜面的机械效率为　 　，摩擦力为　 　N.
　10　
　75%　
　60　
　240　
【举一反三】
3.如图所示，小王站在高3 m、长6 m的斜面上，将重200 N的木箱A沿斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为120 N，所用时间是10 s.求：
(1)小王对木箱A做的总功；
(2)斜面的机械效率.(保留三位有效数字)
(1)720 J　(2)83.3%
4.现有一重为3 000 N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2 m高的车厢上，他用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4 m的简易斜面，如图所示，工人师傅用1 200 N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车.
(1)该斜面的机械效率是多少
(2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力是多大
(1)75%　(2)300 N
【归纳总结】
斜面上摩擦力与拉力不满足二力平衡的条件，可以通过求额外功的方法求摩擦力.
【例3】工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一袋沙提升相同的高度，已知沙和袋总重为100 N，滑轮重20 N(绳重和摩擦力不计)，则下列说法正确的是( )
A.甲比乙更省力
B.甲做的总功比乙的多
C.甲做的有用功比乙的多
D.甲的机械效率比乙的高
机械效率的比较
D
【举一反三】
5.利用如图所示的甲、乙滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的物体提升到相同的高度，不计绳重、滑轮重与摩擦，则( )
A.力F1做功的功率小
B.甲、乙两个滑轮组的额外功相同
C.乙滑轮组的机械效率高
D.甲、乙两个滑轮组的总功相同
C
6.如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是( )
B
【归纳总结】
在不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率与物重和动滑轮重有关：物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低.竖直方向对物体做功，克服的是物重做功，在物重相同时，不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，F＝G，W＝Gh；使用动滑轮时，F＜G，同时还需要克服动滑轮重做功，则W＞Gh.
A.η甲＝η乙，W甲＝W乙
B.η甲＞η乙，W甲＞W乙
C.η甲＜η乙，W甲＜W乙
D.η甲＞η乙，W甲＜W乙
【重难易错1】用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高度.若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功，不计绳重与摩擦，则( )
A
易错分析：误认为机械效率与绳子的股数有关，改变拉力的大小就可以改变机械效率.
A.绳子自由端移动的距离为2 m
B.物体与地面间的滑动摩擦力为48 N
C.拉力F做的功为12 J
D.有用功为120 J
【重难易错2】如图所示，重300 N的物体在20 N的水平拉力F的作用下，以0.2 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中.下列说法正确是( )
B
易错分析：误认为利用滑轮组时的有用功都是重力做功，其实物体在水平地面移动时重力是不做功的.
谢谢大家！