粤沪版初中物理九年级上册11.3如何提高机械效率

第十一章

机械功与机械能11.3如何提高机械效率01教学目标1.知道有用功、额外功和总功的含义及三者之间的关系；2.理解机械效率的公式、变形公式，并能运用计算简单的机械效率；3.通过实验探究，总结出影响滑轮组机械效率的影响因素；4.结合生活实例，探讨提高机械效率的方法。新课标要求3.2.3知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。例3测量某种简单机械的机械效率。02新知导入思考：哪种办法最好，哪种办法最不好？为什么?小明想要把重500N的一袋粮食运上教学楼的三楼。使用了三种办法。大米重500N人体重500N动滑轮重5N桶重10N口袋重3N03新知讲解2、额外功要提升钩码，必须将动滑轮和绳子也提升，同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又不得不做的功叫做额外功。1、有用功提升钩码是目的，有利用价值，对钩码做的功是对人们有用的功叫做有用功。3、总功

人做的功为总功

W总=Fs以使用动滑轮提升钩码进行分析

总功：有用功与额外功之和。W总=W有用+W额外W总>W有用

一、什么是有用功与额外功04典例分析如图所示,不计绳重及摩擦，小聪用桶、小明用口袋，各装重120N的沙子从一楼运上三楼，均需50s的时间。小聪做的有用功为

J。小明做的额外功

J。两人中功率较大的是

。(选填其中一人)72090小聪03新知讲解在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。1、机械效率：有用功跟总功的比值。2、表达式：3、机械效率通常用百分数表示。总小于1。二、什么是机械效率η=W有W总×100%η读作“eta”03新知讲解4、机械效率理解:1)机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,机械效率越高,表明机械对总功的利用率越高,该机械的性能越好。2)机械效率是有用功与总功的比值,它无单位3)使用任何机械时都要做额外功,所以W有都小于W总,所有机械的机械效率η小于14)机械效率表示有用功占总功的百分比,它与机械是否省力无关;与机.械是否省距离无关;与机械功率的大小无关;与机械做功的多少无关。04典例分析小明想要把重500N的一袋粮食运上教学楼的三楼。使用了三种办法。大米重500N人体重500N动滑轮重5N桶重10N口袋重3N思考：哪种办法最好，哪种办法最不好？为什么?03典例分析w有用=Gh=500N×6m=3000Jw额外=G人+桶h=510N×6m=3060Jw总=W有用+W额外=3000J+3060J=6060Jw有用=Gh=500N×6m=3000Jw额外=G动+桶h=15N×6m=90Jw总=W有用+W额外=3000J+90J=3090Jw有用=Gh=500N×6m=3000Jw额外=G动+袋h=8N×6m=48Jw总=W有用+W额外=3000J+48J=3048J故，选用第三种方案最好，有用功占总功的比值最大，第一种最不好，有用功占总功的比值最少。03新知讲解三、测算滑轮组的机械效率03新知讲解1、测量的原理：2、实验器材：

铁架台、钩码、刻度尺、滑轮、细绳、弹簧测力计

03新知讲解3、实验步骤：1)选择器材,组装一个如图所示的滑轮组提升重物G2)分别测量钩码G、钩码被提升的高度h、拉力F、绳子自由端移动的距离S,填入表格中,并计算出对应的功及效率3)改变重物G,重复步骤②03新知讲解03新知讲解5、实验结论:4、注意事项：1)测量过程中应

拉动弹簧测力计2)多次实验是为了

匀速使实验结论具有普遍性影响滑轮组机械效率的因素物重动滑轮重摩擦、绳重动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。轮与轴及轮与绳之间的摩擦力越小，绳重越小，机械效率越高。03新知讲解6、提高机械效率方法：1）增大有用功在总功中占的比例，即增加物重可提高机械效率2）减少额外功在总功中占的比例，即减小摩擦阻力或减小动滑轮的自重由实验数据和公式

可得3）改进机械结构,使其更合理、更轻巧4）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04典例分析如图所示为小华测量滑轮组机械效率的实验装置，每个钩码重2N（绳重、摩擦和弹簧测力计自重均不计）。（1）实验时要

拉动弹簧测力计；（2）弹簧测力计的示数如图中所示，若钩码上升的高度为10cm，该滑轮组的机械效率为___；（3）若静止时读取弹簧测力计的示数，所测滑轮组的机械效率将_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（4）小华改变钩码个数，测量了多组数据，她的目的是探究滑轮组的机械效率与

的关系。物体重力竖直匀速83.3%

偏大06课堂小结05课堂练习1、有用功概念：对人们

功，符号

，单位

；额外功概念：对人们

但不得不做的功，符号

，单位

；总功概念：

对

做的功，符号

，单位

。有价值的W有用J无利用价值的W额外J动力机械W总J2、升旗过程中，克服旗的重力做的功是

，克服绳子的重力所做的功是

，人所施加的拉力所做的功是

。（均选填“”“额外功”或者“总功”）有用功额外功总功05课堂练习3、如图所示，在500N的拉力F作用下，滑轮组将800N的重物提升了lm，在此过程中：（）A．做的有用功是500JB．做的总功是800JC．滑轮组的机械效率是62.5％D．滑轮组的机械效率是80％D05课堂练习4．下列说法中正确的是（）A．机械效率越高的机械做功越快B．机械效率越高，有用功越大C．功率越大的机械做功越快D．功率越大的机械做功越多5．一个滑轮组经过改进后提高了机械效率，用它把同一个物体匀速提升相同的高度时，改进后与改进前相比（）A．有用功减少，总共增多B．有用功不变，总功减少C．功率变大，机械做功加快 D．机械效率提高，机械做功加快CB05课堂练习

6、某实验小组用如图甲的实验装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如表所示。（1）实验中尽量

拉动弹簧测力计，是为了能正确测量拉力；（2）第一次实验中测得滑轮组的机械效率为

（保留整数）；（3）分析以上数据可知，使用同一个滑轮组提升重物时，被提升物体的重力

，滑轮组的机械效率越大。实验次数钩码重G物/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η10.50.10.30.3

21.00.10.50.367%31.50.10.70.371%42.00.10.90.374%56%匀速越大05