(共23张PPT)
浙教版九年级上册
第4节 简单机械（第4课时）
第3章 能量的转化与守恒
引入新课
1、做功的两个必要因素： 和
。
2、功的计算公式 。
3、 、 都是简单机械。使用机械的优点是可以 或者 或者 。
作用在物体上的力
物体在力的方向上通过的距离
W=F.S
杠杆
滑轮
省力
省距离
改变力的方向
那么使用简单机械可以省功吗？
新课教学
机械的使用给人们的工作带来许多方便。可以省力、省距离或者改变力的方向。
如果从功和能的角度分析，却会发现在使用机械时，我们做了一些不需要做的功。
那么怎样才能减少不需要做的功，增大需要做的功来提高机械的工作效率呢
新课教学
如图所示，利用动滑轮把重为G1的物体提升h高度的过程中所做的功为：
W＝G1h
这是人们提升重物过程中必须要做的功
这部分功叫做有用功
有用功：
新课教学
额外功
在提升重物的过程中，
由于动滑轮本身也受到重力作用，
以及动滑轮的转轴上存在摩擦力，
因此，必须克服动滑轮自身的重力和动滑轮上的摩擦力做一定量的功，
这部分功并非我们需要但又不得不额外做的功。
利用机械时，人们不得不额外做的功叫做额外功。
新课教学
总功
人的拉力F（动力）对动滑轮（机械）所做的功，就是总功。
有用功与额外功的总和就是总功
W总=W有+W额
由于存在额外功，因此总功必定大于有用功。
新课教学
1．在用动滑轮提升重物的过程中，除了克服动滑轮自重和摩擦力所做的额外功外，还需要做哪些额外功？你希望额外功大一些还是小一些？
由于绳子有重力，因此除了克服动滑轮自重和摩擦力所做的额外功还有克服绳子自身重力做功，
额外功是不需要但又不得不做的功，因此额外功越小越好。
新课教学
2．请从功是能量转化的量度的角度，对有用功、额外功和总功进行分析。
总功= 人提供的能量
有用功= 重物增加的势能
额外功
动滑轮增加的势能
摩擦产生的内能
怎样描述机械工作时能量的利用率？
使用机械做功时，有用功在总功中所占的比例越大，说明利用机械工作的效率就越高，或者说机械工作时能量的利用率越高。
新课教学
为了描述机械工作时能量的利用率，科学上引入了机械效率。
机械效率：
有用功跟总功的比值
公式：
η=
W有
W总
×100%
η 汉语拼音读做yita，机械效率习惯上用百分比表示，没有单位 。
有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
新课教学
视频：机械效率
新课教学
机械效率是表示机械性能的一项重要指标。
机械效率越高，机械的性能越好。
一般情况下：
滑轮组的机械效率为50%~70%
起重机的机械效率为40%~50%
抽水机的机械效率为60%~80%
新课教学
在使用机械时，总是尽可能减小额外功以提高机械效率。提高机械设备的机械效率有着重要的现实意义。
提高机械效率的方法：
2、在额外功一定时，增大有用功，即增加重物。
1、减小额外功
减少机械自重、机械间的摩擦等
新课教学
机械功率与机械效率有什么区别？
总功一定时，有用功越多机械效率越高。
有用功越少机械效率越低。
机械功率：
表示做功的快慢，等于单位时间内所做的功。
功率越大做功越快，单位时间做的功越多；功率越小做功越慢，单位时间做的功越少。
机械效率：
有用功与总功的比值，叫做机械效率。
新课教学
例:如图所示的滑轮组，用400牛的力提升重为600牛
的重物，动滑轮重30牛，要使重物上升2米，求：该滑轮
组的机械效率？
解：拉力移动距离为 s=2h=4米
总功 即拉力所做的功是：
W总 = Fs = 400牛×4米 = 1600焦
有用功 即提升重物所做的功是：
W有 = G物h = 600牛×2米 = 1200焦
η
=
W总
W有用
×100%
1200焦
=
1600焦
×100%
=75%
答：该滑轮组的机械效率为75%
新课教学
你是否看到过如图所示的搬运货物的情景？
斜放的平板构成了一个斜面，
斜面也是一种简单机械，利用它可以更省力地将货物从低处搬运到高处。
斜面的机械效率与哪些因素有关？
新课教学
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。
2．用弹簧测力计测出小车的重力G。
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F。
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。
新课教学
表3-3测量斜面的机械效率
斜面的倾斜 程度 小车 重力 G （牛） 斜面 高度 h （米） 沿斜面 拉力 F （牛） 斜面长 s （米） 有用功 W有用（焦） 总功 W总（焦） 机械效率
η
较缓
较陡
最陡
新课教学
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。
斜面的机械效率：
提高斜面机械效率的主要方法：
1、减小斜面的摩擦（使斜面更光滑些）；
2、增大斜面的倾斜角度（使斜面更陡些）。
当堂检测
1、利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5m，高是2m，拉力为F=50N，则该装置的机械效率为（ ）
A. 40% B. 50%
C. 80% D. 100%
A
2、下列关于简单机械的理解，正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
B．吃饭时，筷子是个省力杠杆
C．使用杠杆，就是为了省力
D．使用定滑轮不省力，但可以省距离
A
当堂检测
3、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
4、一斜面长10米，高2米，用25牛的力沿斜面将重为100牛物体推上去，则（ ）
A、有用功是25焦，机械效率是25%
B、有用功是200焦，机械效率是25%
C、有用功是200焦，机械效率是80%
D、有用功是250焦，机械效率是20%
C
当堂检测
5、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？
1500焦
η＝80%
f＝60牛
板书设计
第4节 简单机械（第4课时）
机械效率
有用功和总功的比值
公式：
η=
W有
W总
×100%
提高机械效率的方法：减小额外功，增加有用功
布置作业
1、复习本节课所学的主要内容；
2、完成作业本中相应练习；
3、预习“第5节 物体的内能”相关内容。3.4简单机械（4）课后检测
班级 姓名
1.螺丝刀拧螺丝时属于下列机械中的（ ）
A. 轮轴 B. 杠杆
C. 滑轮 D. 斜面
2.下列简单机械中属于省力机械的是（ ）
A．斜面 B．赛艇的船桨
C．定滑轮 D．镊子
3.利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5m，高是2m，拉力为F=50N，则该装置的机械效率为（ ）
A. 40% B. 50%
C. 80% D. 100%
4.下列关于机械效率的说法正确的是（ ）
A．杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率
B．随着科学技术的发展，机械效率可能会大于100%
C．机械效率不可能达到100%
D．滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率
5.如在相同的时间内，用同一滑轮组可分别把重为50N和100N的物体匀速提升4m，若在两种情况中的额外功相等，则在这两种情况中（ ）
A．滑轮组的功率相等
B．所做的有用功相等
C．绳端移动的距离相等
D．滑轮组的机械效率相等
6.如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m，已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（ ）
A. 绳子自由端被拉下3m
B. 做的额外功是800J
C. 拉力F做功的功率是80W
D. 滑轮组的机械效率是60%
7.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
8.一斜面长10米，高2米，用25牛的力沿斜面将重为100牛物体推上去，则（ ）
A、有用功是25焦，机械效率是25%
B、有用功是200焦，机械效率是25%
C、有用功是200焦，机械效率是80%
D、有用功是250焦，机械效率是20%
9.下列有关的生活实例与其所运用的物理知识的说法中，正确的是（ ）
A．用电风扇吹风时，不能降低周围温度
B．在空中飞行的足球受重力和运动员踢它的力作用
C．修盘山公路，利用了斜面越长越不省力的道理
D．人推桌子，桌子没有动，是因为推力小于摩擦力
10.2018世界杯正用图甲、乙两种方式匀速提升100N的物体，已知滑轮重20N，绳重、摩擦不计，则（ ）
手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙
手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙
C.手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙
D. 手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙
11.如图所示，小明用200N的力．沿着高1m、长3m的斜面，将重480N的箱子推到车上，在这个过程中，小明做的功是______J，斜面的机械效率是______，小明使用斜面的目的是为了省______。
12.如图所示，斜面长5m，高3m，小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉倒顶端，用时8s，已知拉力大小为240N，绳重不计。求：
（1）斜面的机械效率；
（2）小明做功的功率。
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D A A C C B D C A
600;80%; 力
75%；150W
