浙教版2022学年九上科学期末复习课件八：机械效率（课件 19张ppt）

(共19张PPT)
浙教版 科学（初中）
九上期末复习课（八）
机械效率
1. 有用功、额外功、总功
(1)有用功：无论是否使用机械，________做的功，用W有表示．
(2)额外功：使用机械时，并非我们需要又___________的功，用W额表示．
(3)总功：__________与额外功之和，用W总表示，W总＝____________．
(4)功的原理：使用任何机械都不能省功．
必须要
不得不做
有用功
W有＋W额
h
G1
G动
F
S
2、机械效率
（1）定义：我们把有用功和总功的比值叫做机械效率（η）
η=
W有
W总
×100%
（2）表达式为：
η 为希腊字母，汉语拼音读做yita，机械效率习惯上用百分比表示。
①机械效率通常用百分率表示没有单位 。
②有用功总小于总功，所以机械效率总小于100% 即：η<1
机械效率越大，意味着机械工作时能量的利用率越高。
生活中：一般的滑轮组机械效率为50%~70%，
起重机的机械效率为40 %~ 50 %，
抽水机的机械效率为60 %~ 80 %
提高机械效率的方法：
（1）减小摩擦
（2）减小机械本身的重力
减少额外功
（3）增加提升物体的重力来增加有用功
增加有用功
3.如何提高机械效率呢？
4.三种装置的机械效率(忽略绳重、摩擦)
滑轮组 斜面
竖直方向 水平方向
示意图
W有 W有＝________ W有＝fs物 W有＝________
W额 W额＝G动h / W额＝fL
G物h
Gh
滑轮组 斜面
竖直方向 水平方向
W总 W总＝Fs＝F·nh W总＝Fs＝F·ns物 W总＝________
机械效率(η) η＝ η＝ ＝ η＝_____________
η＝______
η＝
FL
测量斜面的机械效率
1、实验器材：长木板、木块、刻度尺、小车、弹簧测力计
2、实验步骤
①如图所示将1块长木板的一端垫高，构成一个斜面，用刻度尺测出斜面的长s和斜面的高度h。
s
h
②用弹簧测力计测出小车的重力。
③用弹簧测力计沿着斜面把小车从斜面底端匀速拉到顶端，读出弹簧测力计的读数。
④改变斜面的倾斜程度，重复上述步骤2 次。
⑤将测量结果记录在下面的表格中。
注意事项：
①要匀速拉动物体;
②拉力要与斜面平行；
③及时记录数据。
斜面倾斜程度 小车重力/N 斜面高度/m 有用功/J 拉力/N 斜面长/m 总功/J 机械效率
较缓 1N 0.7
较陡 1N 0.7
最陡 1N 0.7
0.1
0.175
0.24
0.14
0.28
0.21
71.4%
83.3%
85.7%
3、测量斜面的机械效率记录表
0.24
0.4
0.1
0.2
0.175
0.3
结论：对光滑程度相同的斜面，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。
η=
W有
W总
=
Gh
FS
4、斜面的机械效率
(1)机械效率的高低只能说明有用功在总功中所占比例的大小，与是否省力或做功多少无关．
(2)功率大，机械效率不一定高；机械效率高，功率不一定大．η＝ ＝＝ .
基础过关
1．用滑轮组提升重物,可以提高滑轮组机械效率的方法是( ).
A. 改变绕绳方法
B. 增加重物提升高度
C. 减少重物提升高度
D. 增加物重
D
基础过关
2.在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1 200牛的物体沿着长L＝5米、高h＝1米的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300牛(不计空气阻力)。求：
（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？
（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？
（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大？
（1）知道沿斜面的拉力是300牛，斜面长度是5米，故W总＝Fs＝F·L＝300牛×5米＝1 500焦
（2）此时W有用＝Gh＝1 200牛×1米＝1 200焦
η＝80%
（3）W额外＝W总－W有用＝1 500焦－1 200焦＝300焦
根据W额外＝fL，得f＝60牛
基础过关
3.工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼.每改运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如同乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10N／kg
（1）若某次运送建材的质量为40 kg.求此时的拉力是多少？
（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12 m，作用在钢绳上的托力为200 N，拉力做功的功率是多大？
（3）当滑轮组的机械效率为60％时，运送建材的重力是多大？
（1）建材的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N；F=400N；
（2）拉力移动的距离：s=nh=2×12m=24m；拉力做的功W=Fs=200N×24m=4800J；
（3）当建材质量为40kg时，G'=600N。
提高训练
1. 如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500 N的推力，将重800 N的货物从A点匀速推至B点；再用100 N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5 s，到达C点．已知AB长3 m，BC长1.2 m，距地面高1.5 m．试问：
(1)利用斜面搬运货物主要是为了________．
(2)货物在水平台面上运动的速度为多少？
(3)水平推力做功的功率为多少？
(4)斜面的机械效率为多少？
省力
提高训练
解：(2)货物在水平台面上运动的速度v＝ ＝0.24 m/s
(3)水平推力做的功W＝F1s1＝100 N×1.2 m＝120 J
则水平推力做功的功率P＝ ＝24 W
(4)有用功W有＝Gh＝800 N×1.5 m＝1 200 J
总功W总＝Fs＝500 N×3 m＝1 500 J
则斜面的机械效率η＝ ×100%＝80%
提高训练
2.在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验，记录的实验数据如下表：
提高训练
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率
1 0.5 10 30
2 1.5 10 0.8 30 62.5%
3 0.5 10 0.5 40 25.0%
4 1.5 10 0.7 40 53.6%
(1)根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是________(选填“甲”或“乙”)滑轮组．
甲
提高训练
(2)在第一次实验中，当________拉动滑轮组时，弹簧测力计示数如图丙所示，拉力F为________N；该次实验滑轮组的机械效率是________(计算结果精确到0.1%)．
(3)机械效率是机械性能好坏的重要标志．结合生产生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施不可行的是________(选填符号)．
A. 增加所提物重 　　　B. 减轻机械自重
C. 机械加润滑油 　　　D. 增加重物上升高度
匀速
0.4
41.7%
D
提高训练
(4)分析1、2两次实验，可以得出的结论是：________________________________，滑轮组机械效率越大．
(5)分析_______________两次实验可以探究滑轮组机械效率与动滑轮重力的关系，结论是__________________________________________________________.
(6)小明发现拉动时弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数．你认为他的想法________(选填“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响．
其他条件相同时，提升的重物越重
1、3(或2、4)
其他条件相同时，动滑轮重力越大，滑轮组机械效率越低
不正确
摩擦力
提高训练
(7)随后小明又设计了一个实验装置，如图丁所示．若两个装置中每个滑轮的重力均相等，和图甲装置对比，在提升同一重物时，该装置的机械效率________(选填“大于”“等于”或“小于”)装置甲的机械效率．
等于