11.3 机械效率--2025-2026学年沪粤版物理九年级上册教学课件（31页PPT）

(课件网) 11.3 机械效率 第十一章 功与机械能 沪粤版2025-2026学年 物理九年级上册【精做课件】 授课教师：******** 班 级：******** 时 间：******** 11.3 机械效率 教学目标 理解有用功、额外功和总功的概念，能区分这三种功。 掌握机械效率的定义和公式，知道机械效率的特点。 能进行机械效率的简单计算。（重点） 了解提高机械效率的方法，认识到研究机械效率的实际意义。 有用功、额外功和总功 有用功（W 有） 定义：对我们有用的功，也就是我们为了达到目的必须做的功。 实例： 用滑轮组提升重物时，克服重物重力所做的功是有用功，即 W 有 = Gh（G 为重物重力，h 为重物被提升的高度）。 用桶从井中打水时，克服水的重力所做的功是有用功，即 W 有 = G 水 h（G 水为水的重力，h 为打水的深度）。 额外功（W 额） 定义：虽然不需要，但又不得不做的功。 产生原因： 机械本身的重力：如使用动滑轮提升重物时，克服动滑轮重力所做的功。 机械部件之间的摩擦：如使用滑轮组时，绳子与滑轮之间的摩擦、滑轮轴与轴之间的摩擦等所做的功。 实例： 用滑轮组提升重物时，克服动滑轮重力和绳子与滑轮间的摩擦所做的功是额外功。 用桶从井中打水时，克服桶的重力和绳子与井壁间的摩擦所做的功是额外功。 总功（W 总） 定义：有用功与额外功的总和，也就是动力对机械所做的功。 公式：W 总 = W 有 + W 额 实例： 用滑轮组提升重物时，拉力对滑轮组所做的功是总功，即 W 总 = Fs（F 为拉力大小，s 为绳子自由端移动的距离）。 用桶从井中打水时，人对绳子的拉力所做的功是总功。 （此处可插入用滑轮组提升重物的示意图，标注有用功、额外功和总功的对应部分） 机械效率（η） 定义 有用功跟总功的比值叫做机械效率，通常用百分数表示。 公式 η = （W 有 / W 总）× 100% 特点 机械效率是一个比值，没有单位。 由于额外功总是存在的，有用功总小于总功，所以机械效率总小于 100%。 机械效率是衡量机械性能好坏的重要指标，机械效率越高，说明机械对能量的利用率越高。 常见机械的效率 定滑轮的机械效率约为 95% 左右。 动滑轮的机械效率约为 90% 左右。 滑轮组的机械效率约为 50% - 80%。 起重机的机械效率约为 40% - 50%。 抽水机的机械效率约为 60% - 80%。 机械效率的计算 例题解析 例题 1：用一个动滑轮将重为 100N 的物体匀速提升 2m，所用的拉力为 60N，求动滑轮的机械效率。 已知：G = 100N，h = 2m，F = 60N 求：η 解： 有用功：W 有 = Gh = 100N × 2m = 200J 绳子自由端移动的距离：s = 2h = 2 × 2m = 4m（动滑轮省力但费距离，绳子段数 n=2） 总功：W 总 = Fs = 60N × 4m = 240J 机械效率：η = （W 有 / W 总）× 100% = （200J / 240J）× 100% ≈ 83.3% 答：动滑轮的机械效率约为 83.3%。 例题 2：用滑轮组提升重物，已知重物重 800N，被提升的高度为 2m，拉力为 500N，绳子自由端移动的距离为 6m，求滑轮组的机械效率。 已知：G = 800N，h = 2m，F = 500N，s = 6m 求：η 解： 有用功：W 有 = Gh = 800N × 2m = 1600J 总功：W 总 = Fs = 500N × 6m = 3000J 机械效率：η = （W 有 / W 总）× 100% = （1600J / 3000J）× 100% ≈ 53.3% 答：滑轮组的机械效率约为 53.3%。 注意事项 计算机械效率时，要明确有用功和总功的计算方法，确保两者的单位统一。 对于不同的机械，有用功和总功的表达式可能不同，要根据具体情况分析。例如，对于斜面，有用功 W 有 = Gh（G 为物体重力，h 为斜面高度），总功 W 总 = Fs（F 为沿斜面的拉力，s 为斜面长度）。 机械效率的结果要用百分数表示，且一般保留一位小数。 提高机械效率的方法 减小额外功： 减轻机械自身 ... ...