(共30张PPT)
11.5 机械效率（第2课时）
苏科版九年级上册
内容总览
课标要求
01
学习目标
02
探究新知
03
典例分析
04
课堂总结
05
当堂检测
06
目录
2022新课标要求
3.2.3 知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。
学习目标
1 学会测量简单机械的机械效率。
2 知道影响机械效率的因素。
3 知道如何提高简单机械的效率。
新知导入
机械效率的计算公式是什么：
本节课学习如何测量滑轮组的机械效率？
新知导入
1、直接提升物体所做的功和使用滑轮提升物体做的功相等吗？若不相等，哪个大？
不相等，使用滑轮组时做的功多。
2、你能找出做功不等的原因吗？
动滑轮的自重、绳重及摩擦的存在
3、使用滑轮组提升物体时要对动滑轮做功了吗？
做功了
4、使用滑轮组提升物体时对动滑轮不做功行不行？
不行
思考：
探索新知
设计实验：
(1)实验原理是 .
(2)实验需要直接测量的物理量是 、 、
和 .
(3)需要的测量工具是 和 .
(4)在测量绳端拉力时,应 拉动弹簧测力计,使钩码 上升.
物重G
拉力F
物体上升的高度h
绳端移动的距离s
弹簧测力计
刻度尺
竖直
匀速
一、测量滑轮组的机械效率
探索新知
实验视频
探索新知
序 号 钩码重 G/N 上升高度 h/m 拉力 F/N 绳子移动 距离s/m 有用功Gh/J 总功Fs/J 机械效率
1 1.0 0.06 0.6 0.18
2 1.5 0.05 0.7 0.15
3 2.0 0.06 0.8 0.18
0.06
0.108
55.6%
0.075
0.105
71.4%
0.12
0.144
83.3%
从表格中，你能初步得到什么结论？由此提出一个提高滑轮组的机械效率的方法.
结论一：动滑轮重力相同时，提升物体的重力越大，滑组轮的机械效率越高
数据处理：
探索新知
1、如图，物体重30N，G动＝20N，用力F将物体匀速提升2m，不计绳重与摩擦，求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
滑轮组的机械效率与物重有关。
2、如图，物体重80N，G动＝20N，用力F将物体匀速提升2m，不计绳重与摩擦，求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
用同一滑轮组提升物体时，物体越重，机械效率越高。
二、探究滑轮组机械效率的影响因素
（1）60J （2）100J （3）60%
（1）160J （2）200J （3）80%
典例分析
1、如图，物体重30N，G动＝20N，用力F将物体匀速提升2m，不计绳重与摩擦，求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
滑轮组的机械效率与G动有关。
2、如图，物体重30N，G动＝30N，用力F将物体匀速提升2m，不计绳重与摩擦求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
提升相同重物时，动滑轮越轻，机械效率越高。
（1）60J （2）100J （3）60%
（1）60J （2）120J （3）50%
二、探究滑轮组机械效率的影响因素
典例分析
1、如图，物体重30N，G动＝20N，用力F将物体匀速提升2m，不计绳重与摩擦，求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
2、如图，物体重30N，G动＝20N，若滑轮有摩擦，用力F仍将物体匀速提升2m，则有用功_____、总功_____，机械效率_____（选填变大/变小/不变）
同一滑轮组提升相同重物时，摩擦越小，机械效率越高。
（1）60J （2）100J （3）60%
不变
变大
变小
二、探究滑轮组机械效率的影响因素
典例分析
1、如图，物体重30N，G动＝20N，用力F将物体匀速提升2m，不计绳重与摩擦，求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
滑轮组的机械效率与提升的高度无关。
2、如图，物体重30N，G动＝20N，用力F将物体匀速提升3m，不计绳重与摩擦，求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
（1）60J （2）100J （3）60%
（1）90J （2）150J （3）60%
二、探究滑轮组机械效率的影响因素
典例分析
1、如图，物体重30N，G动＝20N，用力F将物体匀速提升2m，不计绳重与摩擦，求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
滑轮组的机械效率与绕法无关。
2、如图，物体重30N，G动＝20N，用力F将物体匀速提升2m ，不计绳重与摩擦，求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
（1）60J （2）100J （3）60%
（1）60J （2）100J （3）60%
二、探究滑轮组机械效率的影响因素
典例分析
二、探究滑轮组机械效率的影响因素
1、滑轮组的机械效率与：_______、_______、________等因素有关。
2、滑轮组的机械效率与：____________、_______等因素无关。
G物
G动
摩擦
提升高度h
绕法n
探索新知
三、提高机械效率的方法
探索新知
3、提高滑轮组机械效率的方法
（1）、增加物体重
（2）、减小动滑轮重
（3）、减小轮与轴之间的摩擦
增大有用功
减小额外功
典例分析
例1、如图，在转轴部位加润滑油后，用它把同一重物匀速提升同样的高度，比加润滑油前，有用功______，总功_______，滑轮组的机械效率_____.（填“变大”“变小”或“不变”）
不变
变小
变大
典例分析
例2.如图所示，用滑轮组提升重物．下述几种方法中能够提高机械效率的是（不计摩擦和绳重）（ ）
A.改变绳子的缠绕方法
B.增加重物提升高度
C.减少重物提升高度
D.增加重物的质量
D
典例分析
例3.在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，小军同学要用如图所示的甲、乙两个滑轮组来验证的猜想是：滑轮组的机械效率可能与（ ）
A.被提升物体质量有关
B.动滑轮的个数有关
C.物体被提升的高度有关
D.承重绳子的段数有关
A
典例分析
例4.甲、乙两位工人分别用如图所示的A,B两种方式，将同样重的一袋沙子提到高处，滑轮的重力小于沙子的重力，不计摩擦阻力和绳子的重力，___工人用力较小，两人所用滑轮的机械效率是，ηA __ηB（填“＞”“＝”或“＜”）
乙
＞
典例分析
例5、某实验小组，在测滑轮组机械效率的实验中，得到的数据如下表所示，装置如图 示：
（1）、分析数据，可知实验1是用_____ 图做的实验，实验2是用_____ 图做的实验，
次 数 钩码重 G(N) 钩码上升距离h(m) 拉力F(N) 绳子移动的距离s(m) 机械效率
1 4 0.1 1.8 0.3 74℅
2 4 0.1 1.4 0.5 57℅
3 6 0.1 2.4 0.3 83℅
甲
乙
（2）、比较实验1、2结论是：提升相同的重物，动滑轮个数越多，机械效率越____
（3）、比较实验1、3结论是：使用同一滑轮组_______,可以提高机械效率。
小
增加物重
课堂总结
滑轮组的机械效率
1、滑轮组的机械效率与：_______、_______、________等因素有关。
2、滑轮组的机械效率与：____________、_______等因素无关。
3、提高滑轮组机械效率的方法：
（1）增加物体重
（2）减小动滑轮重
（3）减小轮与轴之间的摩擦
G物
G动
摩擦
提升高度h
绕法n
当堂检测
1. 用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同一重物到同样的高度时，在不计摩擦和绳重的情况下，机械效率最高的是（ ）
A.定滑轮
B.动滑轮
C.滑轮组
D.都一样
A
当堂检测
2、 相同的滑轮组成如图所示甲、乙两个滑轮组，如果用它们将同一重物都提升1.5m,在不计摩擦的情况下，下列说法正确的是（ ）
A.甲滑轮组拉力大，它的机械效率低
B.乙滑轮组省力，所以它的机械效率高
C.两滑轮组的机械效率相同
D.以上说法都不对
C
当堂检测
3、如图所示，小明用同一滑轮组，分别将甲乙两组钩码提升相同的高度。他两次提升钩码所用的拉力分别为F甲和F乙，则F甲______ F乙；机械效率分别为η甲和η乙，则η甲 ______ η乙.（选填“＞”，“=”或“＜”）
<
<
当堂检测
4．如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为ηl，用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则 ( )
A．Wl=W2 ηl=η2
B．W1=W2 ηl<η2
W1η2
W1>W2 ηl<η2
c
当堂检测
5．某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 测力计拉力F/N 测力计移动距离s/cm 机械效率η
1 2 10 0.9 30 74.10%
2 4 10 1.6 30 83.30%
3 4 10 1.0 50
（1）实验中，弹簧测力计应竖直方向______提升重物。第3次实验中所做的有用功是______J，机械效率为______。
（2）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，所做的额外功将______（增大/减小）。因而，由第2、3次实验可知：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率______。
（3）比较____两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率____。
甲乙
0.4
80%
增大
减小
匀速
高
谢谢
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11.5 机械效率（第2课时） 学案
班级：___________ 姓名：___________ 使用时间：___________
【学习目标】
1.能够测量简单机械的机械效率。
2.知道影响机械效率的因素。
3.知道怎样提高简单机械的效率。
【探究新知】
一.测量滑轮组的机械效率
（一）设计实验：
(1)实验原理是 .
(2)实验需要直接测量的物理量是 、 、 和 .
(3)需要的测量工具是 和 .
(4)在测量绳端拉力时,应 拉动弹簧测力计,使钩码 上升.
（二）进行实验：（观看实验视频）
（三）数据处理：
序号 钩码重G/N 上升高度h/m 拉力F/N 绳子移动距离s/m 有用功Gh/J 总功Fs/J 机械效率
1 1.0 0.06 0.6 0.18
2 1.5 0.05 0.7 0.15
3 2.0 0.06 0.8 0.18
1.将表格中所缺的数据补充完整。
2.从表格中，你能初步得到什么结论？由此提出一个提高滑轮组的机械效率的方法.
二.探究滑轮组机械效率的影响因素：
1．如图，物体重30N，G动＝20N，用力F将物体匀速提升2m，不计绳重与摩擦，求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
2．如图，物体重80N，G动＝20N，用力F将物体匀速提升2m，不计绳重与摩擦，求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
结论一：比较第1题和第2题可知，机械效率与__________________有关，用同一滑轮组提升物体时，_____________，机械效率越高。
3.如图，物体重30N，G动＝30N，用力F将物体匀速提升2m，不计绳重与摩擦求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
结论二：比较第1题和第3题可知，机械效率与__________________有关，用不同滑轮组提升相同物体时，_____________，机械效率越高。
4.如图，物体重30N，G动＝20N，若滑轮有摩擦，用力F仍将物体匀速提升2m，则有用功_____、总功_____，机械效率_____（选填变大/变小/不变）
结论三：比较第1题和第4题可知，机械效率与__________________有关，用同一滑轮组提升物体时，_____________，机械效率越高。
5.如图，物体重30N，G动＝20N，用力F将物体匀速提升3m，不计绳重与摩擦，求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
结论三：比较第1题和第5题可知，机械效率与__________________无关。
6．如图，物体重30N，G动＝20N，用力F将物体匀速提升2m ，不计绳重与摩擦，
求：（1）有用功；（2）总功；（3）机械效率。
结论：比较第1题和第6题可知，机械效率与__________________无关。
【典例分析】
例1.如图，在转轴部位加润滑油后，用它把同一重物匀速提升同样的高度，比加润滑油前，有用功______，总功_______，滑轮组的机械效率_____.（填“变大”“变小”或“不变”）
例2.如图所示，用滑轮组提升重物．下述几种方法中能够提高机械效率的是（不计摩擦和绳重）（ ）
A.改变绳子的缠绕方法
B.增加重物提升高度
C.减少重物提升高度
D.增加重物的质量
例3.在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，小军同学要用如图所示的甲、乙两个滑轮组来验证的猜想是：滑轮组的机械效率可能与（ ）
A.被提升物体质量有关
B.动滑轮的个数有关
C.物体被提升的高度有关
D.承重绳子的段数有关
例4.甲、乙两位工人分别用如图所示的A,B两种方式，将同样重的一袋沙子提到高处，滑轮的重力小于沙子的重力，不计摩擦阻力和绳子的重力，___工人用力较小，两人所用滑轮的机械效率是，ηA __ηB（填“＞”“＝”或“＜”）
【当堂检测】
1．用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同一重物到同样的高度时，在不计摩擦和绳重的情况下，机械效率最高的是（ ）
A.定滑轮 B.动滑轮 C.滑轮组 D.都一样
2．相同的滑轮组成如图所示甲、乙两滑轮组，如果用它们将同一重物都提升1.5m,在不计摩擦情况下，下列说法正确的是（ ）
A.甲滑轮组拉力大，它的机械效率低 B.两滑轮组的机械效率相同
C.乙滑轮组省力，所以它的机械效率高 D.以上说法都不对
3.如图所示，小明用同一滑轮组，分别将甲乙两组钩码提升相同的高度。他两次提升钩码所用的拉力分别为F甲和F乙，则F甲______ F乙；机械效率分别为η甲和η乙，则η甲 ______ η乙.（选填“＞”，“=”或“＜”）
4．如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为ηl，用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则 ( )
A．Wl=W2 ηl=η2 B．W1=W2 ηl<η2
C．W1η2 D．W1>W2 ηl<η2
5．某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 测力计拉力F/N 测力计移动距离s/cm 机械效率η
1 2 10 0.9 30 74.10%
2 4 10 1.6 30 83.30%
3 4 10 1.0 50
（1）实验中，弹簧测力计应竖直方向______提升重物。第3次实验中所做的有用功是______J，机械效率为______。
（2）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，所做的额外功将______（增大/减小）。因而，由第2、3次实验可知：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率______。
（3）比较____两次实验数据可知：使用同一滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率____。
11.5 机械效率（第2课时） 课后作业
班级：___________ 姓名：___________
1．工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，做的（ ）
A．有用功不变，总功不变 B．有用功增加，总功增加
C．有用功不变，总功减小 D．有用功减小，总功减小
2．如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下列分析不正确的是（ ）
A．甲、乙两种方式绳子上拉力之比为1:2
B．甲、乙两种方式都能改变力的方向
C．甲、乙两种方式做的有用功相等
D．甲、乙两种方式的机械效率不相等
3．用四个相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们分别将相同的货物提起相同的高度，不计绳重以及各种摩擦，则（ ）
A．甲滑轮组拉力做的有用功多
B．乙滑轮组拉力做的总功多
C．甲滑轮组较省力，两滑轮组机械效率相同
D．甲滑轮组较省力，甲滑轮组机械效率高
4．如图，两个由完全相同的滑轮组成的滑轮组，用同样大小的拉力F把甲、乙两个物体以相同速度匀速提升。m甲、m乙分别为两个物体的质量，P甲、P乙分别为拉力做功功率，η甲、η乙分别为滑轮组的机械效率，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．m甲>m乙；P甲=P乙；η甲>η乙
B．m甲=m乙；P甲=P乙；η甲=η乙
C．m甲>m乙；P甲>P乙；η甲>η乙
D．m甲=m乙；P甲>P乙；η甲=η乙
5．如图是一种升降晾衣架的结构简图，转动摇柄即可实现晾衣架的升降，在图中有 个滑轮属于定滑轮，如果转动摇柄使绳端移动2m，则衣架将上升 m。忽略绳重和摩擦，若增加晾晒的衣服，该装置的机械效率会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
6．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：
实验次数 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm
1 6 3 2.5 9
2 6 5 2.5 17
3 6 8 2.5 24
（1）实验过程中，应 拉动弹簧测力计，若小明在实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会 （变大/变小/不变）；
（2）分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 ，应改为 ；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是 ；
③由表格中的数据可知：滑轮组的机械效率与 无关；
（3）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示；
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变 ；
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率_____（相同/不相同）。
7．建筑工地上，工人用滑轮组吊起一质量为60kg的物体，如图所示，此时滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦
（1）对物体做的有用功；
（2）拉力F的功率；
（3）动滑轮的重力；
（4）若利用此滑轮组吊起质量为30kg的物体，机械效率多大
11.5 机械效率（第2课时） 学案参考答案
【典例分析】
不变 变大 变小
2、D
3、A
4、乙 >
【当堂检测】
A
2、C
3、< <
4、C
5、（1）匀速 0.4 80% （2）增大 减小 （3）甲乙 高
11.5 机械效率（第2课时） 课后作业参考答案
1、D
2、C
3、D
4、D
5、4 0.5 增大
6、（1）匀速 变小 （2）17 15 80% 物体上升高度 （3）拉力方向 相同
7、（1）1200J；（2）150W；（3）150N；（4）66.7%
第1-5题图
第6题图
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