苏科版初中物理九年级上册 11.5 机械效率 课件 （24张PPT）

使用任何机械都不能省功。
用机械时做功W1 = 不用机械时做的功W2
（不考虑机械自重和摩擦）
实际情况下机械自重和摩擦是存在的，那么上面的关系应怎样呢？
用机械时做功W1
不用机械时做的功W2
＞
G=100N
F=100N
f=5N
+ 5N
实际上, 用定滑轮提升重物时,
还要克服摩擦阻力.
例1：定滑轮
＞G
G=80N
F=40N
G’=10N
f=3N
+3N
理想拉力
实际拉力
例2：动滑轮
+5N
额外阻力
=48N
实际上，用动滑轮提升重物时，还必须把动滑轮提起并克服摩擦。
h=1m
L=5m
G=150N
F=30N
f=8N
+8N
例3：斜面
实际上，用斜面提升重物时，还必须克服摩擦。
由于用机械时总存在摩擦，以及动滑轮必定受到重力。因此实际在使用机械时人所做的功，一定大于不用机械而直接用手所做的功。
综述
五、机械效率
实验目的:
再探动滑轮：
实验器材:
实验注意事项:
比较利用动滑轮提升物体与直接提升物体做功的多少
铁架台、动滑轮、钩码、弹簧测力计、刻度尺、细线
测量的物理量:
物体的重力G
物体上升的高度h
作用在绳子上的力F
绳子移动的距离S
匀速拉动绳子
拉力竖直向上
实验表格设计:
再探动滑轮：
测量次数
F/N
s/m
G/N
h/m
Fs/J
Gh/J
①
②
③
数据分析:
思考:
利用动滑轮提升物体所做的功与直接提升物体做的功不等的原因是什么?
利用动滑轮提升物体时，除了对物体做功，还不得不对动滑轮做功。
互动突破
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。
W手拉绳= ，W动对钩= ，
W手拉绳 （>/=/<）W动对钩，
原因是 。
Fs
Gh
>
人拉绳时，提起物体做功，同时也对动滑轮做功，另外还要克服绳重和滑轮轴上的摩擦做功。
提起物体做的功
提起滑轮做的功
克服摩擦力做的功
人们做的功
=
+
+
目 的
没有用但又不得不做的
总共的
有用功
额 外 功
总功
=
+
W总= W有 + W额
利用机械工作时,对人们有用的功叫做有用功W有
对人们没有用又不得不额外做的功叫做外额功W额
有用功与额外功的和,叫做总功W总
1.用水桶从井中提水时，所做的有用功是对 所做的功，额外功是对 所做的功，总功是 所做的功；
2.如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是对 所做的功，额外功是对 所做的功，总功是 所做的功。
请你判断
水
桶
拉力
水
桶
拉力
你会选哪种方法呢？
想想议议
1
2
3
1
2
3
对沙子做功
对桶做功
克服重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对沙子做功
对囗袋做功
对滑轮做功
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
3120J
780J
690J
从以上分析,有用功W有只占总功W总的其中一部分.
2. 机械效率的意义
有用功W有跟总功W总的比值,叫做机械效率.
所以 η 总是 < 1
因为W有总是< W总
机械效率常用百分数来表示 “ % ” .
η
伊塔
某机械的机械效率为50%，它表示什么物理意义？
起重机的机械效率一般为40-50℅
滑轮组的机械效率一般为50-70℅
抽水机的机械效率为60-80℅
例题：起重机把质量为0.6t的重物提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4 ×104J起重机的机械效率是多少？
小结：
有用功W有跟总功W总的比值,叫
做机械效率.机械效率用?表示。

1、利用机械工作时,对人们有用的功叫做有用功W有
2、对人们没用又不得不额外做的功叫做外额功W额
3、有用功与额外功的和,叫做总功W总
1.有用功是人们需要的，对人们 的功（提升物体时W有=Gh），额外功是人们不需要的，对人们 ，但又不得不做的功
W总= + 　 ．（通常W总=Fs）．
2.物理学中，用字母η表示机械效率，则η= ，η （有/没有）单位，η总是 （>/=/<）1．
3.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
当堂训练
有用
没有用
W有
W额
W有用
W总
───×100%
没有
<
D
4、现实中,关于机械效率，以下说法正确的是：（ ）
D、省力越多的机械，机械效率越高。
C、做功越多的机械，机械效率越高；
B、单位时间里做功越多的机械，
机械效率越高；
A、机械效率总小于1；
A
巩固练习
5、为了提高滑轮组的机械效率，以下
做法中正确的是：（ ）
C、增加承担物重的绳子股数；
B、以较慢的速度匀速提升重物；
A、以较快的速度匀速提升重物；
D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在
转动过程中的摩擦；
D
6.下列关于机械效率的说法正确的是（ ）
A．机械效率不可能达到100％
B．随着科学技术的发展，机械效率可能会大于100％
C．滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率
D．杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率
7.甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，下列说法正确的是（　 ）
A．甲吊车的电动机做的有用功较多
B．乙吊车的电动机做的额外功较多
C．甲吊车的电动机做的总功较多
D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
8.如图物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2m。已知G=18N，F=10N。这一过程中，不能得到的结论是（ ）
A．绳子自由端上升0.4m 　 B．拉力F做功4J
C．动滑轮重为2N 　　　　 D．该动滑轮的机械效率为90％
当堂训练
A
B
C
9.一体重为400N 的小明由于找不到其它的机械．只好亲自动手将100N 重的物体搬到3 m高的二楼上．他对物体做的功是 J，他的效率是 ．
10.如图，用一个动滑轮组把重90N的沙袋从地面提到 9m高的脚手架上，绳端向上移动的距离是　 m， 若所用的拉力是60N，这个动滑轮的机械效率是 ．
11.用滑轮和桶组成的装置来提水，如图所示，已知滑轮重4N，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．
当堂训练
300
20%
18
75%
（1）300J 75W （2）83.3%
12、某同学用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的三种石头抬高20cm,手向下压的力是220N,手下降的高度是_____cm,
人做的总功是_____J,有用功是_______J,
这根杠杆的机械效率是________.
40
88
80
90.9%
用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？