11.5 机械效率（第1课时）课件 (共20张PPT)2023-2024学年苏科版九年级上册物理

(共20张PPT)
11.5机械效率（第一课时）
——什么是机械效率
苏科版九年级上册 物理
使用
动滑轮是为了
__.
省力
“高楼大厦平地起”，用到了哪些简单机械？
【任务】把沙子运到三楼
，请设计一个最佳方案！
从做功的角度思考！
F
【活动】再探动滑轮
h
s
G
W1=Fs
W2=Gh
“拉绳所做的功”和“动滑轮拉钩码所做的功”相等吗？
把钩码提升到一定高度，哪些因素会影响拉绳所做功的多少？
钩码所受的重力
滑轮所受的重力
绳子所受的重力
摩擦力
h
s
1、如图，将滑轮安装好，用弹簧测力计沿竖直方向匀速缓缓拉动重为G的钩码．
2、分别测出绳子所受的拉力F、绳子自由端移动的距离s、钩码所受的重力G和钩码上升的高度h .
3、改变钩码的数量（改变滑轮重等），重复上述步骤．
4、将数据填入表中．
F
G
W1=Fs
W2=Gh
[实验1]改变钩码重，探究拉绳做功和拉钩码做功的关系.
[实验1]设计实验数据记录表：
实验 次数 绳端受的拉力F/N 绳端移动距离s/m 测力计拉绳端 做的功 F·s /J 钩码受的 重力G/N 钩码上升高度h/m 动滑轮拉钩码做的功G·h /J
（1）
（2）
（3）
[实验1]实验数据记录表：
实验 次数 绳端受的拉力F/N 绳端移动距离s/m 测力计拉绳端 做的功 F·s /J 钩码受的 重力G/N 钩码上升高度h/m 动滑轮拉钩码做的功G·h /J
（1）
（2）
（3）
实验 次数 绳端受的拉力F/N 绳端移动距离s/m 测力计拉绳端 做的功 F·s /J 钩码受的 重力G/N 钩码上升高度h/m 动滑轮拉钩码做的功G·h /J
（1） 0.41 0.2 0.082 0.5 0.1 0.05
（2） 0.66 0.2 0.13 1.0 0.1 0.10
（3） 0.93 0.2 0.19 1.5 0.1 0.15
[实验1]分析论证：
结论：拉绳所做的功，总是大于动滑轮拉钩码所做的功．
思考：其原因是什么？
有用功、额外功、总功
4、三者关系：
2、额外功W额外
动力克服机械的重力和摩擦力，并非所需但不得不做的功．
3、总功W总
动力对机械所做的功．
W总=W有用+W额外
1、有用功W有用
机械对外所做的有利用价值的功．
h
s
F
G
W总=Fs
W有=Gh
机械效率 η（读作“Yīt ”）
2、公式：
1、定义：有用功与总功的比值叫作机械效率．
3、由于额外功的存在，总有W有用＜W总，因此η＜100% ．
W总=Fs
W有=Gh
h
s
F
G
实验 次数 绳端受的拉力F/N 绳端移动距离s/m 测力计拉绳端 做的功 F·s /J 钩码受的 重力G/N 钩码上升高度h/m 动滑轮拉钩码做的功G·h /J
（1） 0.41 0.2 0.08 0.5 0.1 0.05
（2） 0.66 0.2 0.13 1.0 0.1 0.10
（3） 0.93 0.2 0.19 1.5 0.1 0.15
规律：动滑轮提升的物重越大，机械效率越高．
机械
效率
η
W总/J
W有/J
63%
77%
79%
[实验1]探究物重对动滑轮的机械效率有何影响.
实验 次数 滑 轮 种 类 绳端受的拉力F/N 绳端移动距离s/m 测力计拉绳端 做的功 W总/J 钩码受的 重力G/N 钩码上升高度h/m 动滑轮拉钩码做的功W有/J
（1） 大动滑轮
（2） 小动滑轮
（3） 大定滑轮
（4） 小定滑轮
机械
效率
η
[实验2、3]探究动滑轮重对其机械效率有何影响.
[实验2]进行实验并搜集证据：
[实验3]进行实验并搜集证据：
实验 次数 滑 轮 种 类 绳端受的拉力F/N 绳端移动距离s/m 测力计拉绳端 做的功 W总/J 钩码受的 重力G/N 钩码上升高度h/m 动滑轮拉钩码做的功W有/J
（1） 动滑轮0.27N 0.41 0.2 0.082 0.5 0.1 0.05
（2） 动滑轮0.16N 0.34 0.2 0.068 0.5 0.1 0.05
（3） 定滑轮0.27N 0.52 0.1 0.052 0.5 0.1 0.05
（4） 定滑轮0.16N 0.52 0.1 0.052 0.5 0.1 0.05
规律：动滑轮的重力越小，机械效率越高．
改动滑轮为定滑轮，机械效率提高．
机械
效率
η
61%
74%
96%
96%
[实验2、3]探究动滑轮重对其机械效率有何影响.
实验小结：
规律：动滑轮提升的物重越大，机械效率越高．
原理：
有用功增大，有用功占总功的比例增大．
规律：动滑轮的重力越小，机械效率越高．
原理：
额外功减小，有用功占总功的比例增大．
例题：如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组．已知在匀速起吊600kg的物体时，滑轮组的机械率是80%，g取10N/kg．
F
（1）使物体上升5m，所做的有用功是多少？
（2）使物体上升5m，所做的总功是多少？
（3）绳端的拉力F是多大？
解:（1）W有= Gh
（2）W总=
（3）F =
= 600kg×10N/kg×5m
= 3×104J
=
= 3.75×104J
=
= 2.5×103N
=
= mgh
n = 3
课堂小结
有用功
额外功
总功
机械效率
提高的方法
调查一下，大多场合为什么使用比定滑轮效率低的动滑轮或滑轮组？为什么受动力的绳端都经过定滑轮拉出？结合实际需求和限制条件，从具体措施上改进“用滑轮运沙子到三楼”的设计方案！
【任务】把沙子运到三楼，改进你的方案！
再见