11.5 机械效率（25页） 2025-2026学年物理苏科版（2024）九年级上册

(课件网) 初中物理苏科版（2024）九年级上册 第十一章 简单机械和功 第5节 机械效率 “振华30”正在吊装物体，吊装中使用了非常复杂的滑轮组。 机械手能模仿人类手部的动作用以抓取、搬运物件或操作工具。 机械工作的过程中，是否做的功越多，能量利用的效率也越高呢？ 1. 通过实验探究，知道有用功、额外功和总功的概念。 2.理解机械效率的概念，会计算简单机械的机械效率。 知识点一：有用功和额外功 1. 再探动滑轮 【活动目的】探究动力拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功之间的大小关系。 【测量器材】弹簧测力计、刻度尺。 【实验步骤】（1）如图所示，用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在它下面重为G的钩码缓缓上升。分别测量绳受到的拉力F、绳端移动的距离s、钩码所受的重力G和钩码上升的高度h。 F h s （2）改变钩码的数量，重复上述步骤。 （3）将实验数据填入自己设计的表格中。 实验 次数 拉力 F/N 绳子移动 距离s/m 钩码重力 G/N 钩码上升 高度h/m 拉力做功 W拉/J 动滑轮对钩码做功W动/J 1 1.3 0.2 2.0 0.1 2 2.5 0.4 4.0 0.2 3 3.5 0.6 6.0 0.3 0.26 1.0 2.1 0.2 0.8 1.8 【分析论证】手拉绳子所做的功和动滑轮对物体所做的功相等吗？若不相等，则哪一个大？你能找出其中的原因吗？ 结论 不相等，手拉绳子所做的功多。原因是在提升钩码的过程中，不仅要克服钩码的重力做功，还要克服动滑轮的重力、绳的重力及摩擦力做功。 2. 有用功、额外功和总功 （1）有用功：将钩码提升一定的高度是我们的目的，所做的功叫做有用功，记为W有用. （2）额外功：在使用动滑轮提升钩码时，除需克服摩擦力做功外，还要克服动滑轮所受的重力做功，这两部分功虽然并非我们所需要的，但又不得不做，叫作额外功，记为W额外. （3）总功：手拉绳所做的功叫作总功，记为W总.总功等于有用功与额外功之和 W总= W有用+ W额外 ②额外功 ①有用功 ③总功 用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？ 提水所做的功是有用功； 提水桶所做的功是额外功。 如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？ 提水桶所做的功是有用功； 提水所做的功是额外功。 【想想议议】 视频欣赏：有用功和额外功 知识点二：机械效率 （1）定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率。 （2）计算公式：机械效率 η= ×100% （3）变形公式： W有= W总η = （4）理解机械效率 ①机械效率只有大小，没有单位。由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。机械效率通常用百分数表示。 ②机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率越高，机械的性能越好。 1. 机械效率 （5）理解有用功和总功 总功W总：动力(人或电动机)对机械所做的功是总功。 有用功W有：机械对物体所做的功是有用功，或者说如果没有使用机械，直接用手移动物体所做的功是有用功。 例如：在水力发电站中，水从高处流下来带动发电机，水的重力所做的功（W有=Gh）是总功，发电机发出的电能是有用功。 在电动抽水机把水提升某一高度时，抽水机消耗的电能（电流所做的功）是总功，水的势能的增加量 Gh 是有用功。 （6）计算“再探动滑轮”中不同情况下动滑轮的机械效率。 机械效率 = = = 实验 次数 拉力 F/N 绳子移动 距离s/m 钩码重力 G/N 钩码上升 高度h/m 拉力做功 W拉/J 动滑轮对钩码做功W动/J 1 1.3 0.2 2.0 0.1 2 2.5 0.4 4.0 0.2 3 3.5 0.6 6.0 0.3 0.26 1.0 2.1 0.2 0.8 1.8 【例题】如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，斜面的机械效率为 _____。不改变斜面与 ... ...