九年级苏科版物理11.5《 机械效率》课件（共24张PPT)(共24张PPT)

(共24张PPT)
11.5
机械效率
11.5
机械效率
一、学习目标：
1．通过“再探动滑轮”活动中的做功分析，理解有用功、额外功和总功。通过比较有用功和总功的大小，认识机械效率的物理意义。
2．知道机械效率的概念、公式，会计算某种简单机械的机械效率。能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。
3．通过实验与讨论，认识提高机械效率的主要方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。
二、预习交流：
1．我对“率”不陌生，比如我知道种子的发芽率……
2．我猜想：假如机械自身的重量很大，机械内部的摩擦很大，那么在使用机械时就….会……
三、互动突破：
(一)探究活动“再探动滑轮”
动滑轮自身也有一定的重量，还存在摩擦，那么在使用使用动滑轮时时就….会……
活动一：探究“手拉绳子做的功与动滑轮对钩码做的功之间的关系
如图所示，用手通过一个弹簧测力计沿______方向________拉一个动滑轮，使挂在它下面重为G的钩码缓缓上升。
①．分别测出绳受到的拉力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；
②．改变钩码的数量，重复上述测量；
③．在下面空白处设计好实验表格，将实验数据填入表中。
竖直
匀速
实验分析：手拉绳做的功和动滑轮对钩码所做的功相等吗？哪个大？找一找其中的原因，与同学们交流一下。
测量次数
G/N
h/m
F/N
s/m
Gh/J
Fs/J
⑴
⑵
⑶
小组合作讨论：
有用功、额外功、总功
上述实验中假如不使用动滑轮，直接提升物体，要做多少功？
事实上我们做了多少功？
0.05J
0.2J
0.6J
0.08J
0.24J
0.66J
小组合作讨论：
有用功、额外功、总功
在这些数据中，哪部分功对我们是有用的，是必须做的？
哪部分功对我们没有用但又不得不做的？
哪部分功是总功？
有用功、额外功和总功三者之间有何关系？
有用功：
额外功：
总功：
2．与大家讨论一下，在斜面的使用中（如图），有用功、额外功、总功分别指的是哪部分功？
W总=W有用+W额外
小组讨论（定义）
讨论：在使用吊车吊起货物时，什么是有用功？什么是额外功？什么是总功？
讨论：在升旗时，什么是有用功？什么是额外功？什么是总功？
和种子发芽一样，我们在做功的时候，也有一部分功浪费了，所以做的功也有一定的效率
3．在物理学中，我们把_____________________________叫做机械效率，用字母_______
表示。其表达式为：__________________。你认为机械效率有没有单位？它会不会达到或超过1？某机械的机械效率为50%，它表示什么物理意义？
请你算一算“再探动滑轮”实验中，各次提升动滑轮时的机械效率分别是多少？
有用功占总功的百分比
η
(三)
提高机械效率的方法
活动二：用重质动滑轮代替轻质动滑轮，再次测量提升同一个钩码时的机械效率；
通过与活动一和活动二，请你与大家交流一下，动滑轮的机械效率与哪些因素有关？如何才能提高它的机械效率？
(1)采用轻质动滑轮
（2）减小摩擦
（3）提高物重
课堂小结
1、几个基本概念：
有用功W有用——将重物提升一定高度所做的功
额外功W额外——克服摩擦力和克服动滑轮重
力所做的功
总功W总——手的拉力对动滑轮做的功
三者之间的关系：W总
=W有用+W额外
3、影响动滑轮机械效率的因素：
（1）物重，（2）轮重，（3）摩擦
五、当堂训练：
1．下列有关机械效率的概念的叙述中，正确的是（
）
A．做功越多的机械，机械效率一定越高
B．做功快的机械，机械效率一定越高
C．省力多的机械，机械效率一定高
D．机械效率越大，有用功占总功的比值越大
D
2．如图所示，在探究动滑轮的实验中，若不计摩擦，则下列说法中正确的是（　　）
A．拉起的物体质量越大，机械效率越高
B．动滑轮的质量越大，机械效率越高
C．拉起物体的速度越大，机械效率越高　
D．物体被拉起的越高，机械效率越高
A
3．用动力臂是阻力臂3倍的杠杆，将重600N的物体抬高40cm，手向下压杠杆的力是250N，手下降的高度是＿___cm，人做的功是＿＿＿J，机械效率是＿＿＿。
120
300
80%
4．用滑轮和桶组成的装置来提水，如图所示，已知滑轮重4
N，桶重6N，桶中水重50N，现将这桶水在4s内匀速提升了5m，(不计绳重及摩摔)，
求：(1)拉力F做的功和功率；
(2)该装置的机械效率。
解：（1）F=(G水+G桶+G动)
÷n=(50+6+4)
÷2
=30(N)
W=Fs=30×5×2=300(J)
P=W/t=300/4=75(w)
(2)
η=W有/W总=G水h/W总=50×5/300=83.3%
六、课后巩固
1．通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是
（
）
A．增加动滑轮，减小拉力
B．增加提升速度，增大功率
C．减少提升高度，减少做功
D．增加提升重物重力，增大有用功
D
2．关于从井中提水或提水桶的说法中，正确的是（
）
A．用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功
B．用水桶从井中提水的时候，提一桶水与提半桶水所做的有用功是相等的
C．用水桶从井中提水的时候，提一桶水比提半桶水做功时的机械效率大
D．水桶掉到井里，把水桶捞上来时，对桶做的功是额外功
C
3．用四种方法把沙子运上三楼，如图所示,根据图中的数据可以算出四种方法所做的有用功大小均为_________J，其中做总功最多的是第________种方法，其大小为_________J，第________种方法的机械效率最大。
600
①
3120
④
4．工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度s＝3m，现用力F沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力F为_____N；若实际拉力F＝1200N，则使用该斜面拉力做的总功是___________J，斜面的机械效率是______
%，物体沿斜面上升时与斜面间的摩擦力为___________N。
900
3600
75
300
5．由于在使用杠杆时的摩擦非常小，所以杠杆是一种机械效率非常高的简单机械。若用一根机械效率为90%的杠杆将一个18Kg的物体提升50cm，则需要做的有用功是_________J，需要做的总功是__________J。（g取10N/Kg）
6．如图所示,
现用一个滑轮组匀速拉动物体A，使物体A在5s内沿水平地面向左运动了50cm，已知物体A重500牛,物体与地面间的摩擦力为24N，拉力F的大小为10牛,则使用滑轮组时所的有用功为_________J，滑轮组的机械效率为__________。拉力F的功率为_______w。
90
100
12
80%
3
7．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下表所示。
(1)实验时要竖直向上_______
拉动弹簧测力计；(2)在表格的空格处，填上合适的数据；(3)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组；(4)第1次实验测得滑轮组的机械效率为________；(5)如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在______________范围内；
40
匀速
66.7%
66.7%——72.7%
序号
钩码重
G/N
钩码上升的高度h/cm
弹簧测力计
的示数F/N
弹簧测力计移动的距离S/cm
1
2
5
0.6
25
2
4
8
1.1
8．如图所示，用滑轮组将120N的重物，在10s内匀速提升了2m，所用的拉力为50N，不计绳重及摩擦。则：
（1）根据以上信息，你可以求出哪些物理量，并列式解答；
（2）若用此滑轮组提升240N的重物，滑轮组的机械效率是否会变为原来的两倍？若不是，则为多大？
解:（1）W有=Gh=120×2=240(J)
(2)W总=Fs=50×2×3=300(J)
(3)
η=
W有/W总=240/300=80%
(4)G轮=nF-G=3×50-120=30(N)
(5)F/=(G/+G轮)/n=(240+30)/3=90N
(6)
η/=G//nF/=240/(3×90)=88.9%
再见