粤沪版九年级物理上册 （如何提高机械效率）机械功与机械能教育课件

如何提高机械效率

学习和工作要讲究效率，使用机械也要讲效率.那么，什么是机械效率呢？新课引入如何测量滑轮组的机械效率？1.知道有用功、额外功、总功的概念，以及它们之间的关系.2.理解机械效率的定义，会用机械效率的公式进行简单计算.3.会测算滑轮组的机械效率.4.知道机械效率总小于1,知道提高机械效率的方法和意义.

学习目标新课目标

日常生活中，人们搬移物体，不是将物体平移到另一个地方，就是将物体从低处搬到高处（或从高处搬到低处）.有用功、额外功和总功一新课讲解实验1：用手将一重物直接从低处匀速搬到高处.实验2：利用斜面将该重物从低处匀速搬到高处.实验3：用动滑轮将该重物从低处匀速移到高处.思考：利用机械时，所做的功为何多一些？如图所示的两种机械做功的情况中，哪些功是我们需要的有用功？哪些功是不得不做的功？1．有用功（W有用）：我们需要的有价值的功.2．额外功（W额外）：对人们既无利用价值又不得不做的功.3．总功（W总）：动力对机械所做的功.4．总功等于有用功与额外功之和，即W总=W有用+W额外.5.W总＞W有用（1）当你用水桶提水时，有两只大小相同的水桶可供选择，一只是轻质塑料桶，另一只是厚铁皮桶，你选择哪一只水桶？为什么？（2）当你用滑轮提升一个重物时，你选择哪一种滑轮？什么是机械效率二在物理学中，把有用功W有用与总功W总的比值叫做机械效率.用η表示机械效率机械效率是表征机械性能的重要指标.（1）机械效率的单位是什么？（2）为什么机械效率总小于1？能不能等于1？机械效率是一个比值，没有单位不能.因为使用机械总有额外功功率与机械效率的区别1.功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率是表示做功快慢的物理量.2.有用功在总功中所占的比例叫机械效率.3.功率和机械效率是描述机械的两种不同性能，两者间没有必然联系.选择器材，组装一个如图所示的滑轮组，并用它来提升重物G.实验目的：测量滑轮组的机械效率实验原理：实验内容：测量滑轮组的机械效率三η＝（W有用/W总）×100﹪（1）滑轮组工作时的有用功怎样计算？需要测量哪些物理量？（2）滑轮组的额外功是怎样产生的，是否便于测量？（3）有其他简便的方法测算总功吗？需要测量哪些物理量？（4）为了求出滑轮组的有用功和总功，从而计算滑轮组工作时的机械效率，除滑轮组外，实验中还需要哪些测量器材？注意事项（1）钩码上升的高度h，可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读

出，以钩码的下端为标准读数.（2）拉力F的大小由弹簧测力计的示数读出，要竖直向上匀

速拉动弹簧测力计，弹簧不要和外壳摩擦.（3）测量细绳自由端通过的距离s时，可事先在细绳自由端

上作一标记，再拉弹簧测力计，用滑轮组提升重物.用

刻度尺量出钩码上升的高度后，再量出细绳标记移动

的距离，就是细绳自由端通过的距离s.记录数据同一个滑轮组，在提升不同的重物时，其机械效率是不同的.实验结论思考：还有什么因素会影响滑轮组的机械效率？起重机的机械效率是40%~60%滑轮组：50%~70%一些机械的机械效率水泵：60%~80%如何提高机械效率？（1）减少机械自重.（2）减少机械的摩擦等来减小额外功.

（3）在额外功一定时，增大有用功.（4）改进结构，使它更合理、更轻巧.

（5）在使用中按照技术规程经常保养，定时润滑，使机械

处于良好的运转态.一、什么是有用功、额外功和总功1.有用功：我们需要的、有价值的功，叫作有用功.2.额外功：把无利用价值而又不得不做的功，叫做额外功.3.总功：有用功和额外功之和是总功.二、什么是机械效率1.概念：有用功与总功的比值.2.公式：η＝（W有用/W总）×100﹪三、如何测量滑轮组的机械效率四、如何提高滑轮组的机械效率课堂小结判断对错（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）利用现代科学技术，机械效率可以等于1（）（8）有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高（）××××√√×√课堂训练1.一物体质量为18kg，其所受重力为

N.如图所示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m.所用拉力为200N.

此过程中，小明做的有用功是

J，定滑轮的机械效率

是

.（取g＝10N/kg）18036090％2.利用如图所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下，将一个

重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计.求：（1）W总=？（2）W有用=？（3）W额外=?（4）η=?（5）G动=?GF.（1）W总=240J

（2）W有用=180J

（3）W额外=60J

（4）η

=75％

（5）G动=60N第十一单元·机械功和机械能如何提高机械效率

知识回顾1、什么是功？功的两要素是什么？

作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了功。做功的两要素：作用在物体上的力，力的方向通过一段距离2、功的原理是什么？使用任何机械都不省功

想一想：两种机械做功情况中，哪些功是我们需要的有用功？哪些功是不需要做的额外功？滑轮组提起重物GF1、有用功：克服重物重力做功即：W有=Gh2、额外功：克服动滑轮和绳子重力做功，还有克服摩擦做的功。

挖掘机提起重物1、有用功：克服重物重力做功，即：W有=Gh2、额外功：克服抓斗和机臂重力做功，还有克服摩擦做的功。

一、有用功与额外功1、有用功：像滑轮组和挖掘机提升重物做的功，是我们需要的，有价值的功，叫做有用功，记作W有用。

2、额外功：当我们使用机械做功时，就必须要克服机械自身部件的重力和摩擦力等一定量的外力，这部分对人们既无利用价值又不得不做的功，叫做额外功，记作W额外。

3、总功总功等于有用功和额外功之和。即W总=W有用+W额外注：由于存在额外功，即W额外>0,所以总功必定大于有用功，即W总>W有

事例目的有用功额外功总功1、用桶从井中提水2、水桶掉进井里要把桶捞起来3、用书包把书背上楼分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。提水捞桶背书G水hG桶hG书hG桶hG水h(G包+G人)h=W总+=W总+=W总+

机械功F钩码沙F木箱F木块目的W有用W总W额外提钩码提沙提木箱拉木块G码hG沙hG箱hfS木FsFsFLFs克服杠杆重和摩擦克服动滑轮重、桶重和摩擦克服摩擦fL克服绳子和轴间摩擦

1、定义使用机械做功时，有用功在总功中占得比例越大越好，有用功在总功中占得比例越大，说明机械工作的效率高，我们把有用功W有与总功W总的比值叫作机械效率。二、机械效率

2、表达式3、理解：a:η常用百分数表示且没有单位。b:η小于100%；因为使用机械总有额外功c:机械的效率低不代表做功少，而是有用功占比小。

功率与机械效率的区别1、功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率是表示做功快慢的物理量。2、

有用功在总功中所占的比例叫机械效率

。3、功率和机械效率是描述机械的两种不同性能，两者间没有必然联系。

例1：通过一动滑轮用50牛的拉力提起重为80牛的重物，使重物提高2米。（1）做多少有用功、总功？（2）机械效率是多少？F

W总=Fs=50N×4m=200J机械效率绳子自由端通过的距离s=2h=2×2m=4m解：＝80%FSGh

测量滑轮组的机械效率如图进行组装滑轮组，并用它提升重物，依次记录物重、轮重、拉力、拉力通过距离、重物升高高度，并计算机械效率

内容/次数第一次第二次第三次重物所受重力/N61218重物上升的距离/m0.020.020.02滑轮组做的有用功/J0.120.240.36拉力/N357绳子上升的距离/m0.060.060.06总功/J0.180.300.42机械效率66.7﹪80﹪85.7﹪

1、同一滑轮组，机械效率的高低与提起的物重有关；2、当提起的重物相同时，不同滑轮组的机械效率与滑轮重有关．提高滑轮组机械效率的途径1、同一滑轮组，增加所挂重物2、不同的滑轮组，尽量用简单滑轮机械效率的影响因素

抽水机：60%－80%起重机：40%－50%滑轮组：50%－70%如何提高机械的机械效率？

1、改进机械结构，使其更合理、更轻巧2、按照技术规程操作、定时保养，使机械始终处于良好的运转状态。提高机械的机械效率主要办法是：

如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,求：（1）在这过程中推力做的有用功；（2）在这过程中推力做的总功；

（3）斜面的机械效率。关于斜面机械效率的计算：

G物F物F拉hL解：工人匀速提升重物所用的力F物等于物体所受的重力G物W总=FS=FL=400N×3m=1200JW有用840Jη=W总%=1200J%=70%W有用=F物S物=G物h=840N×1m=840J

1、判断：下面说法中是否正确．1）物体做功越慢，机械效率越低（

）2）做总功越多，机械效率越低（

）3）做相同的有用功，额外功越少，机械效率越（

）4）利用现代科学技术，机械效率可以等于1（

）5）有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高（

）××√×√课堂练习

2、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F1<F2

，甲的机械效率高B.若G1=G2，则F1>F2，甲的机械效率高C.若G1<G2，则F1>F2，甲、乙的机械效率相同D.若G1<G2，则F1<F2，乙的机械效率高D甲