苏科版九年级上册物理 11.5 机械效率 课件（共28张PPT）

2、功的原理是什么:
使用任何机械都不省功
复习回顾：
1、功的计算方法：
W=FS
第五节 机械效率
h
G
匀速上升
F
动力对 滑轮做功 W= Fs
对重物做功
W’= Gh
h
s
F
活动：探究动滑轮做功的特点：
步骤1：分别测出手对绳的拉力F，手移动的距离s，钩码所受的重力G和钩码上升的高度h。
步骤2：改变钩码的数量，重复上面的实验。
步骤3：设计表格，记录数据。
提升钩码对钩码所做的功W=Gh/J
钩码上升高度 h/m
钩码重力G/N
拉力所做的功W=FS/J
拉力移动的距离S/m
拉力F/N
试验次数
1
2
3
G
F
提升我是目的，有利用价值。
实现目的，必须由我对滑轮做功。
要提升G，同时必须将我也提升。嘿，你要克服我的重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。对我们做功虽无利用价值但你又不得不做。
回顾探讨：
有用功（W有用）：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功 .
额外功（W额外）:提升动滑轮做的功、克服摩擦和绳重等做的功，对我们没有用，但又不得不做，这种功叫额外功。
使用任何机械做额外功是不可避免的。
总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功.

有用功和额外功：
W总=W有用+W额外
用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功?
提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是额外功。
如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?
提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。
有用功的确定：
F做的功为总功
克服物重做的功为有用功
克服动滑轮重、绳重、摩擦等做的功为额外功
F做的功为总功
克服物体所受摩擦力做的功为有用功
克服绳和轮、轮和轴间摩擦等所做的功为额外功
机械效率
1、定义：有用功跟总功的比值，叫做机械效率。
某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？
答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也可以说有用功在总功中占有70%，另30％做的是额外功。
请算出下列三种办法中的机械效率
1
2
3
有用功（J）
额外功（J）
总功（J）
有用功与总功比值
600
600
600
2520
3120
180
780
90
690
19.2％
76.9％
87.0％
　　
实验探究:测滑轮组的机械效率
实验原理:
所测物理量：
物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S
测量仪器：
弹簧测力计、刻度尺
实验步骤：
1、按图组装滑轮组，记下钩码和弹簧测力计的位置
2、匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码G升高，读出弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出钩码上升的距离h和弹簧测力计移动的距离s
在此实验中操作的关键：
1、匀速竖直向上拉动弹簧测力计
2、不能在静止时读弹簧测力计的示数，
应在匀速拉动过程中读数
对于如图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，能否测出该滑轮组的机械效率？
滑轮组的机械效率的影响因素:
动滑轮重
被提升物体的重
绳重及绳与滑轮间的摩擦
滑轮组的机械效率的典型无关因素：
物体提升的高度
滑轮组的绕线方式
物体提升的速度
实验探究：斜面的机械效率
斜面的机械效率与
①粗糙程度
②倾斜程度
有关。
粗糙程度相同，斜面越陡，效率越高。
倾斜程度相同，斜面越光滑，效率越高。
某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。
(1)、比较1、2两次实验，可得的结论：
同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高
不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低
巩固练习：
72.2
0.5
1.1
0.1
4
3
83.3
0.3
1.6
0.1
4
2
74.1
0.3
0.9
0.1
2
1
机械效率η /％
测力计移动距离s/m
测力计的示数F/N
钩码上升高度h/m
钩码重G/N
次数
(2)、比较2、3两次实验，可得的结论：
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，数据如下表：

2.5
8
6
3
80
2.5
5
6
2
80
2.5
3
6
1
滑轮组的机械效率
测力计的示数F/N
物体上升的高度h/cm
物重
G/N
实验
次数
测力计移动的距离s/cm
9
18
24
18cm或5cm
②第3次实验中滑轮组的机械效率是 _____；
80%
（1）分析表中数据，回答以下问题：
滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的
数据是____________；
③本次实验得到的结论是：
小红在小明实验的基础上 利用图乙也做了实验，
①小红的做法目的是为了改变 ；
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 ，
（选填“相同”或“不相同”），
理由是： 。
得到的结论是：________________________
滑轮组的绕线方式
相同
做的有用功相同，做的额外功也相同
滑轮组的机械效率与绕线方式无关
小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：
79.4
4.2
10
较大提升速度
79.4
4.2
10
中等提升速度
79.4
4.2
10
较小提升速度
机械效率η /％
绳端拉力F/N
物重
G/N
物理量
控制因素
在小军的实验中，你得到的结论是：
滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关
在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如图是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。
（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为____J,人做的总功为____J。
0.15
1.4
0.05
5
测力计移动距离s(m)
测力计拉力 F(N)
钩码上升高度h(m)
钩码总重 G(N)
（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是____________；结合测力计放大图，可知小强的错误是_________________。
（3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该是______。
0.25
0.21
有用功大于总功
测力计的示数读错
92.6%
某班同学利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，下表是甲乙两小组的实验数据记录：
43.9
0.38
0.4
0.5
乙
47.6
0.35
0.4
0.5
甲
机械效率
η /％
拉力
F/N
动滑轮重 G/N
钩码重G/N
实验小组
甲、乙两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮组机械效率却不同，可能的原因是什么？
1、测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确；
2、滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同。
在测定“各种滑轮组机械效率与物重关系”的实验中，小明用如图所示的滑轮组进行实验，并将数据记录在了下面表格中。
0.3
1.1
0.1
3
3
0.3
0.9
0.1
2
2
55.6
0.3
0.6
0.1
1
1
机械效率
η/％
绳端移动距离s/m
拉力
F/N
钩码上升高度h/m
钩码重G/N
实验
次数
（1）请你用笔画线代替绳子，根据数据组装滑轮
组 ；并计算出后两次滑轮组的机械效率。
（2）就这一问题的研究，你认为她收集的数据是否充分？说明理由。
不充分，因为他只采用了此滑轮组进行了三次实验，应该换用不同的滑轮组再进行实验，结论就会更可靠。
74.1
90.9
探究一下光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同时, 斜面的机械效率是否相同.
最陡
较陡
较缓
机械效率
总功
W总/J
有用功
W有/J
斜面长s/m
沿斜面拉力F/N
斜面高度h/m
小车重量G/N
斜面的倾斜程度
10
10
10
0.1
0.2
0.3
3
4
5
1
1
1
1
2
3
3
4
5
33﹪
50﹪
60﹪
斜面的机械效率与
①粗糙程度
②倾斜程度
有关
粗糙程度相同，斜面越陡，效率越高。
倾斜程度相同，斜面越光滑，效率越高。
判断：下面说法中是否正确．
1．有用功越多，机械效率越高
2．额外功越少，机械效率越高
3．物体做功越慢，机械效率越低
4．做总功越多，机械效率越低
5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高
6．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高
7．用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同
8．因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
9．做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高
10．有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高．
(√)
(×)
(×)
(×)
(×)
(√)
(×)
(√)
(√)
(√)
如图所示，规格完全相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提升重为G1和G2的两个物体，不考虑绳重及摩擦，比较它们的省力情况和机械效率。
A.若G1=G2，则 F1B.若G1=G2，则 F1>F2，甲的机械效率高
C.若G1F2，甲、乙的机械效率相同
D .若G1答案：D