3.4简单机械第3课件（含部分实验视频）-九年级科学上册（浙教版）

机械的使用给人们的工作带来许多方便。如果从功和能的角度进行分析，却会发现在使用机械时，我们做了一些并不希望做的功。如图3-50所示，利用动滑轮把重为G的物体提升h高度的过程中所做的功为：W=Gh，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。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。人的拉力F(动力）对动滑轮（机械）所做的功，叫做总功。对空桶做功克服自身重力做功并不需要做但又不得不做的功对沙子做的功3m3m他的目的是：把沙子运上二楼用水桶提沙子上楼有用功额外功3m

有一重680N的重物，现用两种方法将它提升2米：（1）工人直接用手搬该物体；（2）当工人师傅使如图所示滑轮组搬该物体，测得工人所用拉力为600N。分别求此两种方法工人所做的功。W1=Fs=Gh=680N×2m=1360JW2=Fs=600N×4m=2400J总功有用功W额=W2-W1=2400J-1360J=1040J额外功用如图所示的滑轮组提升重为400牛的重物，动滑轮重60牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）FG要使重物上升2米，绳子自由端需拉过几米？拉力所做的功是多少焦？提升重物所做的功是多少焦？提升动滑轮所做的功是多少焦？W=Fs=230牛×4米=920焦W物=G物h=400牛×2米=800焦W动

=G动h=60牛×2米=120焦有用功额外功注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。在使用机械工作时，有用功在总功中所占的比例越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。机械效率：有用功跟总功的比值，用η表示。公式：

例、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、总功以及机械效率各是多少？解：答：有用功是1800J,总功是2160J,机械效率是83.3%

常见机械的效率滑轮组50%~70%

起重机

40%~50%

抽水机60%~80%离心式水泵60%~80%

因此，使用机械时，要充分发挥机械设备的作用，减小额外功以提高机械效率。视频：测量滑轮组的机械效率提升滑轮机械效率的方法：

1）减小动滑轮自重来减少额外功；3）增加提升物体的重力来增加有用功。2）减小机械间的摩擦力来减少额外功（如添加润滑油等）；斜面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利用斜面可以更省力地将货物从低处搬运到高处。斜面是一种可以省力的简单机械。斜面作为一种简单机械，使用时也同样存在着一个效率高低的问题。探究：影响斜面机械效率的因素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。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。例：斜面高10cm，长为50cm，把一质量为100kg的物体，沿斜面拉上顶部，所用时间是４s，需用的拉力为300Ｎ，求：（1）此过程做的有用功多大？总功多大？（2）所做有用功的功率是多大？（3）斜面的机械效率？Ｆ100J;150J(2)66.7%(3)25W2、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D1、下列说法正确的是---------