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(共28张PPT)
11.3 如何提高机械效率
第十一章：机械功和机械能
沪粤版
九年级
上册
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PART 01 教学目标
PART 02 课程资源
PART 03 新课导入
PART 04 课堂教学
PART 05 课堂小结
目录
PART 05 典例精析
01
教学目标
一、什么是有用功、额外功、总功
二、什么是机械效率
三、机械效率的测量
03
新课导入
生活中我们常常会遇到“效率”这个词。如：
工作效率
学习效率
种子发芽率
树苗成活率
利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题。
？
？
？
思考：哪种办法最好，哪种办法最不好？为什么
小明想要把重50N的一袋粮食运上教学楼的三楼。使用了三种办法。
大米重500 N
人体重500 N
动滑轮重5N
桶重 10N
口袋重 3 N
03
课堂教学
一
什么是有用功、额外功、总功
1、有用功、额外功、总功的定义：
把重100N的沙子运上三楼。图中画了三种办法，除对沙子做功外，还对自身、桶、滑轮、口袋等物体做功
对沙子做的功，是我们的目的，是我们需要的，对我们有价值
在物理学中把对人们需要的、有价值的功，叫有用功（W有）
1)有用功
2）额外功
在对沙子做功的同时，也要对自身、桶、滑轮做有功 ，但对自身、桶、滑轮做功是没有用的，但有不得不做
物理学中把对人们无用，但不得不做的功叫额外功（W额）
3）总功
外界对机械所做的功，叫总功（W总）
等于有用功与额外功之和
W总=W有+W额
W总＞W有
请同学们阅读课本P11，活动1
机械的三种功
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+ W额
不同机械中有用功、额外功、总功的表达
有用功 额外功 总功
W有=Gh W有=W总-W额 W额=G动h W额=W总-W有 W总=Fs
W总=W有+W额
W有=fs W有=W总-W额 W额=W总-W有 W总=Fs
W总=W有+W额
W有=Gh W有=W总-W额 W额=fs W额=W总-W有 W总=Fs
W总=W有+W额
二
什么是机械效率
通过前面的分析，三次做W有相同，总功不同，有用功在总功中占的比例也不同，同学们希望比例大还是少？
1、机械效率定义：
有用功W有与总功W总的比值叫机械效率
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：
η =
W有
W总
3、机械效率通常用百分数表示。总小于1。
有用功与总功的比值叫做机械效率。
3、η一般用百分数表示，没有单位
2、公式：
η读作“eta”
1、机械效率：
4、公式推导：
5、理解：
三
机械效率的测量
请同学们阅读课本P12，活动2
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
1)选择器材,组装一个如图所示的滑轮组提升重物G
2)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②
3、实验过程：
1)用同一滑轮组,提升不同的物体,所提升的物体越重,机械效率越高:
2)用不同的滑轮组,提升相同的物体,动滑轮个数越多,机械效率越低
注意:
1)测量过程中应匀速拉动弹簧测力计
2)多次实验是使实验结论具有普遍性
4、实验结论:
5、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
改进机械结构,使其更合理、更轻巧
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
实验证明：
使用机械可以省力、省距离，省功的机械是不存在的，就是说：
使用任何机械都不能省功，这个结论叫做机械功原理
机械功原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用
04
课堂小结
05
典例精析
考点一
有用功、额外功与总功的概念
【典型例题1】
【答案】B
由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为h（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（　　）
A．M是动滑轮 B．拉力F=2G
C．拉力F做的功为3Fh D．拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同
【迁移训练1】
【答案】省力 200 不等于
如图所示，工人师傅用斜面把货箱推到货车上，使用斜面可以_______（选填“省力”或“省功”）；此斜面长4m，工人师傅在20s内用1000N的的推力将货箱从斜面底端匀速推至斜面顶端，推力的功率是_______W；这个过程中人对货箱的推力_______货箱受到斜面的摩擦力（选填“等于”或“不等于”）。
考点二
探究滑轮组机械效率
【典型例题2】
【答案】30 2 66.7% 7 4.5
小敏同学用如图所示装置，测量“滑轮组机械效率”的实验（若绳重及摩擦所做的功始终占总功的10%）。（1）第一次实验中，小敏同学在绳子自由端施加竖直向上10N的拉力，使20N的重物匀速向上移动了10cm，则绳子自由端移动距离s是________cm，有用功W有为________J，滑轮组的机械效率为________，动滑轮重为_______N；（2）第二次实验中，小敏同学仍然在绳子自由端施加竖直向上10N的拉力，使20N的重物匀速向上移动，测量出绳子自由端相对于动滑轮移动的竖直距离为30cm，则第二次实验中，拉力所做的功是_______J。
【迁移训练2】
小明用如图所示的方法“测量提升物体所做的功”，操作时他将小车先后倒放和正放在斜面上，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车至高度h处，实验记录在如下表中；
小车放法 小车重G/N 提升高度h/cm 沿斜面的拉力F/N 斜面长s/cm
倒放 4 15 1 90
正放 4 15 0.7 90
（1）分析比较F与G的大小，可得初步结论：用斜面提升物体时，______。（2）小车倒放时，沿斜面拉比沿竖直提升多做功______J；分析发现，小车正放时沿斜面拉也比沿竖直提升做功多，可得初步结论：用斜面提升物体时，______。（3）小车正放时比倒放时的斜面机械效率______（选填“大”或“小”），由此可知：用同一斜面提升同一物体时，斜面的机械效率与______有关。
【迁移训练2】
【答案】可以省力 0.3 不能省功 大 摩擦力大小
小车放法 小车重G/N 提升高度h/cm 沿斜面的拉力F/N 斜面长s/cm
倒放 4 15 1 90
正放 4 15 0.7 90
（1）分析比较F与G的大小，可得初步结论：用斜面提升物体时，______。（2）小车倒放时，沿斜面拉比沿竖直提升多做功______J；分析发现，小车正放时沿斜面拉也比沿竖直提升做功多，可得初步结论：用斜面提升物体时，______。（3）小车正放时比倒放时的斜面机械效率______（选填“大”或“小”），由此可知：用同一斜面提升同一物体时，斜面的机械效率与______有关。

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